Что такое датчик уровня топлива
Для контроля горючего в баках используют специальные устройства: датчики уровня топлива, или ДУТ. Они измеряют количество бензина, масла или солярки. Чаще всего ДУТ устанавливают на автомобили, но также они востребованы на топливных складах.
Задача датчика – измерить уровень горючего, пересчитать его объем и передать информацию диспетчеру. Благодаря ДУТ владельцы транспорта отслеживают расход и предотвращают слив бензина: если в какой-то момент уровень горючего в баке резко снизится, диспетчер это заметит. Датчик может дополнять другие контроллеры или служить самостоятельным устройством, но он обязательно подключается к системе мониторинга машины. Именно она транслирует и сохраняет информацию об изменении уровня горючего в баке.
Устанавливают ДУТ через штатное отверстие в баке или специально готовят подходящее по диаметру отверстие для монтажа. Чаще всего устройство выглядит, как стержень или поплавок, но это высокоточное оборудование, которое можно использовать не только на легковых авто, но также на грузовиках, спецтехнике или стационарных объектах. Датчик может соединяться с индикатором уровня топлива на приборной панели. Благодаря этому водитель может отслеживать расход во время движения и вовремя делать остановки для заправки.
Принцип работы датчиков уровня топлива
Ни одно устройство не дает абсолютно точных показаний, но на рынке достаточно моделей с минимальной погрешностью, которую можно не принимать во внимание. Также при полном баке датчик может транслировать некорректные данные, но как только авто начинает движение и топливо расходуется, информация становится достаточно точной. Установить датчик можно на любой бак, включая дизельную систему.
В основе устройства – соответствие значений уровня горючего аналоговому сигналу. Модели, которые использовали только аналоговые показатели, имели большую погрешность, связанную с неравномерностью заполнения бака и его конфигурацией, поэтому сейчас они встречаются редко. Большинство современных ДУТ – цифровые. Они преобразуют аналоговые данные в цифровой формат, а затем корректируют его, убирая неточности. Благодаря этому погрешности возникают только на этапе измерения уровня топлива и на конечный результат почти не влияют.
Самый популярный вид датчиков – потенциометрический. Это недорогие модели с простой и надежной конструкцией, единственным недостатком которых можно считать быстрое окисление. Потенциометрические датчики могут быть трубчатыми или рычажными, но в любом случае они используют поплавок из пенопласта, пластмассы или легкого металла. Однако при рычажной конструкции поплавок соединен с потенциометром при помощи металлического рычага, а в трубчатых моделях датчик поплавок двигается в трубке с контактными кольцами.
Рычажные потенциометрические устройства подходят для всех видов баков. Трубчатые модели не универсальные, зато они сохраняют устойчивость при маневрировании автомобиля: на поворотах, спусках, подъемах, а это гарантирует высокую точность измерений.
Однако потенциометрические датчики – контактные, поэтому их нельзя использовать для транспорта, который работает на новых видах топлива вроде биодизеля или метанола. Контактные устройства быстро изнашиваются, поэтому часто владельцы транспорта выбирают бесконтактные модели. Они работают по другому принципу, используя магниты или чувствительные элементы, которые напрямую не контактируют с содержимым бака. Но и бесконтактные устройства используют для измерения уровня горючего поплавок. Он соединен с магнитом или другим элементом, который воспринимает движения поплавка и формирует электрический сигнал.
Виды датчиков уровня топлива
В зависимости от формата выходного сигнала устройства могут быть частотными, аналоговыми или цифровыми. Аналоговые и частотные модели – редкость. Если датчики, работающие только с аналоговыми сигналами, отличаются большой погрешностью, то частотные модели передают информацию с задержкой. Впрочем, если не нужно знать точное количество топлива в баке, и достаточно приблизительной информации, можно сэкономить, выбрав недорогую аналоговую модель. В остальных случаях лучше выбрать цифровой датчик.
Цифровые модели комплектуют электронной платой, которая регистрирует расход топлива. Они не требуют подключения к электрической системе авто, могут работать от батареи или другого автономного источника питания. Уровень погрешности у такого оборудования минимальный, и при грамотной установке проблем на протяжении всего срока эксплуатации не возникнет.
Также датчики классифицируют по типу крепления: одни устанавливают внутри бака, другие крепятся к трекеру. Для точности измерений необходимы модели с установкой в баке. Различаться устройства могут и методом измерения. Выше мы описали, как работают поплавковые датчики уровня топлива, но также существуют емкостные и ультразвуковые варианты. Ультразвуковые модели используют излучатели для измерения уровня горючего, они точные и легко монтируются, но чувствительны к примесям в баке. Также они не слишком популярны из-за высокой стоимости.
Дополнительные функции датчиков
Для удобства эксплуатации производители дополняют устройства новыми функциональными возможностями:
Перед выбором датчика уровня топлива полезно выяснить конфигурацию бака. Если она сложная, ищите ДУТ с возможностью изгиба – сложной формой измерителя. Такой датчик можно один раз согнуть под не слишком большим углом, не опасаясь увеличения износа или некорректных показаний. Правда, сгибать измерительную часть нужно не руками, а инструментом, и действовать следует аккуратно. Зато при грамотном монтаже прибор прослужит долго.
Также есть датчики со встроенным GPS-трекером. Это отличный выбор, если функции вроде подробного отслеживания маршрута машины не нужны, и вы хотите контролировать только уровень топлива в баке и получать сведения о местонахождении авто. В таком случае достаточно установить один датчик, не тратя средств на трекер. Так можно сэкономить, а если со временем возникнет необходимость расширить функционал за счет полноценного трекера, подобную модель ДУТ будет несложно подключить к новому устройству.
Выбирая модель со встроенным трекером, важно помнить, что определение координат – только дополнительная функция. А потому датчик будет точно отслеживать уровень топлива в баке, но другие задачи он будет выполнять не так хорошо, как самостоятельные устройства.
8 самых важных датчиков в автомобиле
Last Updated on 05.07.2021 by Дмитрий
Машины, которые состоят только из механических комплектующих, давно ушли в прошлое. Они обладали собственным очарованием, но были недостаточно безопасными и комфортными. Только благодаря электронике удалось обеспечить водителю и безопасность, и комфорт. Сегодня электроника пронизывает весь автомобиль, и сложно найти такое место в машине, где нет электрических компонентов. Для водителя такое положение дел давно стало привычным.
Современный автомобиль имеет сложную конструкцию и состоит из множества узлов. За работой некоторых из этих узлов следят датчики. Каждый такой прибор — устройство, которое отображает конкретный параметр: температуру в салоне, частоту вращения коленвала, давление масла. Некоторые приборы очень важны. Чтобы реагировать на первые признаки неисправностей, стоит заранее разобраться, что это за датчики в машине и за что они отвечают.
Датчик уровня топлива
Датчики в машине на приборной панели отражают самую важную информацию. Именно тут находится и датчик уровня топлива, который указывает, сколько горючего осталось в бензобаке. Устройство этого прибора достаточно сложное, ведь на панели располагается только его указатель. Сам аппарат встроен в корпус бензонасоса. Если прибор выходит из строя, водитель не может точно определить, сколько топлива в баке. Это создает определенные трудности в дороге.
Датчики ABS
Антиблокировочная система авто обеспечивает водителю безопасность на дороге. В ее состав входят датчики ABS, которые также называют датчиками колес. Они находятся на колесах, сигнал от датчиков подается на контрольную лампочку. Когда водитель заводит авто, лампочка гаснет. Устройства ABS следят за скоростью вращения колес и регулируют давление в тормозной системе, воздействуя на магнитные клапаны гидравлического модуля.
Датчик угла поворота распредвала
Чтобы вовремя заметить неисправность в авто, стоит также проверять датчики в машине под капотом. Один из таких сенсоров — датчик угла поворота распредвала. Он измеряет частоту вращения распределительного вала и передает данные в блок управления. На основе этих данных выстраивается положение цилиндров. Если двигатель троит, стоит проверить сопротивление клемм сенсора.
Датчик детонации
Иногда проверка датчиков автомобиля требует диагностики. Это касается датчика детонации, который измеряет угол опережения зажигания. Он находится на блоке цилиндров и обычно работает в холостом режиме. Работоспособность сенсора можно поставить под сомнение, если он изменил свое положение и заработал в другом режиме. В этом случае стоит обратиться в сервис.
Датчик давления масла
Сам датчик находится на блоке цилиндров, на панель управления выводится лампочка от сенсора. Если она загорается, это свидетельствует о неисправности модуля. Этот датчик является важным компонентом смазочной системы двигателя авто. Сенсор оповещает о работе масляной системы и помогает избежать серьезного ремонта.
Датчик дроссельной заслонки
Некоторые датчики в машине и их назначение хорошо известны только опытным автомобилистам и мастерам. Датчик дроссельной заслонки входит в этот список. Его функция — регулировать частоту вращения коленчатого вала с учетом температуры охлаждающей жидкости. Важность сенсора определяется в решающий момент, когда он выходит из строя. Выход из строя сопровождается повышенным расходом топлива и другими проблемами.
Лямбда-зонд в авто
Некоторые датчики в машине и их предназначение остаются в тени, пока водитель не сталкивается со сбоями в системе. Лямбда-зонд известен как кислородный датчик, он нужен для того, чтобы замерять уровень кислорода, который остался в выпускном коллекторе после сгорания топливной смеси. Эта система есть во всех современных автомобилях.
Функция зонда не ограничивается только составлением оптимальной топливно-воздушной смеси. Благодаря сенсору удается снизить содержание вредных веществ в выхлопе. Это важно для экологии и человека. Неисправный зонд стоит немедленно восстановить.
На неисправность сенсора может указывать повышенный расход топлива. Измеритель регулирует количество топливной смеси, поэтому его сбои приводят к повышению расхода. Исправить ситуацию можно в сервисном центре, где проведут диагностику и выявят причину неисправности.
Датчик коленчатого вала
Элемент работает по принципу Холла, он регулирует частоту вращения коленвала. Сенсор находится в нижней части блока цилиндров. Тестирование работы датчика выполняется профессионалами на специальном стенде.
Датчик синхронизирует работу форсунок двигателя и системы зажигания. Если он полностью неисправен, то машина может не завестись вообще. При незначительных неисправностях отмечается нестабильная работа мотора. Если есть подозрение на выход датчика из строя, стоит обратиться в сервисный центр. Водитель рискует, когда оттягивает посещение мастерской.
Сенсор температуры охлаждающей жидкости
Датчик располагается на головке блока цилиндров, когда он неисправен, на приборной панели загорается лампочка. Неисправность указывает на перегрев охлаждающей жидкости. От исправной работы сенсора зависит многое: запуск автомобиля, расход топлива, образование смеси. Прибор запускает процесс принудительного охлаждения двигателя в автомобиле.
Элемент имеет небольшие размеры и непосредственно контактирует с охлаждающей жидкостью. Все данные от сенсора поступают в электронный блок управления двигателем. Это важная информация, которая учитывается при подготовке смеси, регулировании угла зажигания и других процессах. Информация также отображается на приборной панели водителя. Это позволяет вовремя заметить перегрев двигателя и другие проблемы.
Другие важные сенсоры
В автомобиле есть и другие датчики, которые крайне важны. К таковым относится датчик наружной температуры и сенсор температуры входящего воздуха. Устройства работают по одному принципу, они даже имеют конструктивные сходства. Сенсор температуры входящего воздуха устанавливается во впускном тракте.
Со временем в автомобилях появляются новые сенсоры, которые облегчают жизнь автовладельца и сообщают о важных неисправностях в машине. Однако самыми важными остаются приборы, которые влияют на ключевые функции автомобиля. Без этих сенсоров сегодня невозможно представить себе современный автомобиль.
Датчик уровня топлива: принцип работы, ремонт и как обмануть датчик
Датчик уровня топлива (ДУТ) представляет собой измеритель объема горючего, устанавливающийся в баке транспортного средства. Принцип действия устройства схож с работой поплавка — контроллер измеряет уровень топлива и отправляет показатели расхода на панель приборов. Данные, зафиксированные датчиком, преобразуются блоком управления и выводятся на приборном щитке аналоговым или цифровым устройством.
Принцип действия электрического топливного датчика в автомобиле основан на измерении объема горючего и самостоятельном срабатывании при критическом остатке бензина. При активации резистор системы измерений, установленный в бензобаке, подает визуальный сигнал. Замер объема топлива осуществляется посредством использования специального поплавка. Степень заполнения резервуара горючим можно отследить по показаниям приборной панели: по мере расхода топлива указатель, расположенный на щитке, постепенно снижается.
Особенности принципа действия контроллера:
1. Поплавок, предназначенный для измерения, при расходе горючего опускается, а при его увеличении — перемещается вверх.
2. При перемещении поплавок контактирует со специальными секторами, подключенными к проводам. Кабеля идут на датчик топлива, установленный на приборной панели. Изменение количества пластин, подключенных к резистору или потенциометру, способствует изменению уровня сопротивления.
3. Если бак полный, то бегунок располагается в крайнем положении и ток передается в потенциометре по самому короткому пути. Передача силы осуществляется с использованием пластины, установленной с краю. Соответственно, уровень сопротивления низкий и варьируется в районе 7 кОм. При расходе топлива бегунок начинает передвигаться, в результате чего проводка добавляется новыми пластинами (сопротивление растет). При полном баке рабочий параметр составляет около 120 Ом.
4. У трубчатых регуляторов несколько иной принцип функционирования. Топливо поступает через нижнюю часть устройства (его технологическое отверстие) по специальной трубке. Поплавок устанавливается на поверхности горючего.
Какие бывают датчики уровня топлива?
Рычажные ДУТ для авто состоят из следующих элементов:
— бегунок устройства, выполненный в виде перемещающегося контакта;
Поплавок обладает инерционностью, поэтому при функционировании он не дергает стрелку индикатора на приборной панели. Схема, при которой датчик должен правильно подключаться в авто — «12-вольтный источник — контроллер, установленный на приборке — масса машины или заземление».
Трубчатые контроллеры используются в современных авто и характеризуются более низкой чувствительностью к колебаниям горючего. Благодаря тому, что измерительный компонент надежно защищен от соприкосновения с бензином, его срок службы выше.
Виды электронных бесконтактных измерительных устройств для замера объема
После демонтажа устройства выполняется его проверка и ремонт:
— Сначала тестируется герметичность поплавка. Выполняется диагностика резистивного слоя на плате. Если эти элементы изношены, то их можно заменить при условии, что есть запчасти от «донора».
— В случае если резистивный слой стерся, для устранения проблемы можно укоротить контакт, имеющийся на плате. Это позволит элементам перемещаться по сохранившейся части слоя.
— Чтобы отремонтировать контроллер, его нужно разобрать. Поводок извлекается из защелки (этот же элемент выполняет функцию оси контактной пластины).
— Плата распаивается и извлекается из корпуса регулятора. Затем, используя наждачную бумагу, выполняется очистка схемы от следов окислений. Действовать необходимо осторожно, поскольку плата хрупка.
— Схема устанавливается обратно. Этот элемент надо поставить так, чтобы исключить вероятность появления зазоров между ним и корпусом контроллера со стороны цифровой кодировки. С помощью паяльника делается две засечки в корпусе регулятора. Если этого не сделать, то схема может перемещаться.
— К регулятору подключается провод с разъемом и заземление.
Как сделать датчик своими руками?
Самодельный емкостный контроллер производится из двух модулей, подключенных между собой с помощью трех проводов:
— Первый модуль, выполненный в виде металлической пластины, подключается к блоку емкостного регулятора.
— Второй модуль необходимо соединить с блоком отображения.
— По двум электролиниям питание поступает на блок устройства. По третьему проводнику на блок идет сигнал, преображающийся в показатель объема топлива.
Прежде чем изготовить датчик, надо учесть следующие нюансы:
— Рабочая поверхность двух электродов должна быть заизолирована от контакта.
— Пространство между электродами должно полностью заполняться топливом, если контроллер погружается в жидкость.
— В бензобак необходимо установить датчик под наклоном.
— Самодельное устройство не должно иметь подвижных компонентов и частей.
— Питание регулятора должно быть организовано не более, чем от 5 Ватт. Если напряжение будет более высоким, то топливо может воспламениться от воздействия искры.
— Измерительная схема должна быть размещена как можно ближе к контроллеру. Кабеля для ее соединения должны быть не длиннее 2 см.
Обмануть датчики уровня топлива можно таким образом:
— Чтобы обмануть показания ультразвукового датчика, на него нужно воздействовать током либо напряжением, также подойдет магнит. Последний устанавливается поверх регулятора. Это приводит к увеличению напряжения и появлению сбоев в работе датчика.
— Погружаемые устройства более герметичны, точнее определяют объем горючего и устойчивы ко внешним воздействиям. Для обмана такого регулятора пользователю необходимо согнуть патрубок внутри топливного бака.
Датчик уровня топлива в баке: виды, функции, возможности
Для анализа и контроля количества топлива, определение уровня его расхода предназначается датчик уровня бензина в баке. Показания замеров выводятся на указатель-одометр. Кроме того, прибор может использоваться как составляющая системы удаленного GPS-мониторинга эксплуатации транспортного средства.
Интегрирование датчика уровня топлива в баке в данную систему позволяет удаленно в режиме реального времени получать такие данные:
Применение датчика уровня топлива в баке позволяет вести четкий контроль за использованием горючего и действиями персонала, что обеспечивает существенную экономию средств на содержание автопарка. Устройство устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, спецтехнику строительного и сельскохозяйственного назначения. ДУТ подходит для транспортных средств не только с бензиновым, но и с дизельным двигателем. Кроме того, он отлично работает даже на неподвижных объектах — например, на резервуарах с горючим на автозаправочных станциях и других.
Виды (общая классификация) датчиков уровня автомобильного топлива
На вопрос, где находится датчик уровня топлива, односложно ответить нельзя, все зависит от типа устройства. На сегодняшний день прибор представлен в достаточно большом разнообразии вариантов. По конструктивным особенностям выделяют такие виды:
По характеристикам выходного сигнала существуют такие виды датчиков уровня топлива:
Датчик поплавкового типа для контроля уровня топлива в автомобильном баке
Поплавковый датчик уровня топлива в баке предусматривается в базовой комплектации автомобиля. Он находится непосредственно в топливной емкости. Изменение количества горючего влечет за собой изменение положения поплавка. Сам поплавок может быть выполнен как из металла, так и из пластика. Этот вид устройств делится на два подвида:
Устройство подключается к бортовой сети авто. Если подключена масса на датчик уровня топлива, при обесточивании автомобиля замеры не производятся. В данном случае невозможно зафиксировать факт слива горючего во время стоянки транспортного средства. Поэтому многие предпочитают подключить ДУТ непосредственно к аккумулятору.
Емкостной измеритель — преимущества для контроля уровня топлива в автомобильном баке
Емкостной электронный датчик уровня топлива в баке монтируется по желанию автомобилиста. Он позволяет с максимальной точностью контролировать расход горючего, фиксировать количество дозаправок, а также факты несанкционированного слива. Измерительный блок данного устройства представляет собой конденсатор две вставленные одна в другую, но не соприкасающиеся между собой трубки. В верхней части они соединены к плате прибора. Полость между ними заполняется горючим. На конденсатор подается электроток. Удельное электросопротивление бензина ниже, чем у воздуха. Соответственно, чем меньше бензина, тем дольше заряжается конденсатор.
Плата электронного датчика уровня топлива в баке подсчитывает время зарядки. На основании полученных данных вычисляется высота столба горючего как в конденсаторе, так и в самой емкости. Данный прибор подключается к GPS-трекеру и передает в систему мониторинга информацию о выполненных вычислениях. Она поступает в зависимости от настроек пользователя — или в режиме реального времени или с определенной периодичностью.
Ультразвуковой измеритель для контроля уровня топлива в автомобильном баке
Ультразвуковой измеритель уровня топлива в баке являет собой излучатель, к которому присоединен кабель для подключения к GPS-трекеру. Он устанавливается с внешней стороны топливного бака. Устройство работает следующим образом. Сгенерированная ультразвуковая волна проходит сквозь стенку бака и толщу горючего. На границе среды воздушной и жидкостной среды она отражается, сигнал улавливается излучателем. Временной промежуток между отправкой волны и ее возвратом после отражения берется за основу для вычисления количества топлива.
Хотя показания устройства более точны по сравнению с поплавковым, рассматривая возможность его установки, следует учесть несколько нюансов:
Какой вид датчиков выбрать для контроля в автомобиле уровня топлива
Когда известен принцип работы датчика уровня топлива каждого типа, можно определиться с выбором подходящего ДУТа. При выборе следует учесть:
В некоторых случаях целесообразна установка нескольких датчиков:
На каком устройстве остановить свой выбор — аналоговом датчике уровня топлива, цифровом, ультразвуковом или нескольких сразу — каждый владелец транспортного средства решает сам.
ДУТ ЭСКОРТ ТД-100
Устройство автомобилей
Приборы для измерения уровня топлива
Информация о наличии топлива в баке позволяет водителю рассчитать расстояние, которое может проехать автомобиль без дополнительной заправки. 
Для этого на автомобиле устанавливаются приборы для измерения уровня топлива, которые выводят информацию водителю о количестве топлива в баке автомобиля на щиток приборов.
В современных автомобилях применяют дистанционные электрические указатели уровня топлива двух видов: электромагнитные и магнитоэлектрические (логометрические).
Для непосредственного измерения уровня топлива в баке используются реостатные датчики с поплавковым устройством, применяющиеся в комплекте с электромагнитным или магнитоэлектрическим указателями, устанавливаемые на панели приборов.
Конструкция электромагнитного указателя уровня топлива представлена на рис. 1.
Электромагнитный указатель уровня топлива имеет два электромагнита, якорь, реостат, магнитопровод и противовес. Наличие двух электромагнитов в указателе позволяет измерять уровень топлива независимо от изменения питающего напряжения.
При замыкании выключателя зажигания «ВЗ» через обмотки электромагнитов 1 и 3 идет ток и устанавливает результирующий магнитный поток, который, воздействуя на стальной якорь 2, соединенный со стрелкой прибора, устанавливает стрелку в определенной части шкалы прибора.
При отсутствии топлива в баке поплавок 5 датчика, находясь в нижнем положении, выводит сопротивление реостата датчика и укорачивает обмотку электромагнита 3. При этом магнитный поток равен нулю. Магнитный поток обмотки 1 вызовет поворот якоря 2 и связанной с ним стрелки прибора в левую сторону шкалы к отметке «0». Стрелка будет удерживаться в этом положении после выключения прибора благодаря противовесу 7.
По мере наполнения бака и поднятия поплавка вводится сопротивление реостата 4, что увеличивает силу тока и создаваемый им магнитный поток в обмотке электромагнита 3. Вследствие этого якорь со стрелкой повернется вправо.
Наличие специального магнитопровода 6 обеспечивает замыкание магнитного потока через якорь 2.
Конструкция логометрического указателя уровня топлива аналогична конструкции логометрического указателя давления и температуры, но отличается обмоточными данными и величиной резисторов.
Логометрический указатель обладает значительно меньшей погрешностью измерения по сравнению с электромагнитным указателем благодаря отсутствию массивных магнитопроводов, магнитная проницаемость которых значительно меняется с изменением температуры.
Кроме того, логометрические указатели обладают большим углом поворота стрелки и меньшим временем установки стрелки на шкале прибора (отсутствие инертности), а якорь и стрелка логометра в этих приборах не имеет дисбаланса.
На современных автомобилях применяются датчики уровня топлива, оснащенные контактным устройством, с помощью которого включается визуальный и звуковой сигнализатор, оповещающий водителя о снижении уровня топлива до минимального значения и необходимости в дозаправке. Это позволяет привлечь внимание водителя к указателю уровня топлива в случае, когда запас горючего в топливном баке достигает критического значения.
Визуальные сигнализаторы могут устанавливаться непосредственно на приборе указателя уровня топлива или отдельно от него на панели приборов.
Для оптимизации конструкции топливного бака и подводимых к нему коммуникаций датчик указателя уровня топлива часто совмещают в одном узле с элементами топливозабора (трубопроводы, фильтр). При этом в топливном баке требуется только одно технологическое отверстие для установки такого комбинированного узла.
Указатели и сигнализаторы уровня используются на автомобилях не только для определения количества топлива в баке. В частности, поплавковый сигнализатор уровня тормозной жидкости имеет конструкцию и принцип работы аналогичный рассмотренному выше сигнализатору уровня топлива. В принципе, такие указатели, сигнализаторы и измерители могут использоваться в любых системах и элементах конструкции автомобиля, где в качестве рабочего тела применяется жидкость.