Устройство указателя уровня топлива – Указатель уровня топлива. Принцип действия

Указатель уровня топлива. Принцип действия

Указатель уровня топлива электромагнитного принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика (бензореостата) БМ134-А, установленного в верхней части топливного бака. Устройство и схема указателя уровня топлива показаны на рисунке.

Датчик указателя представляет собой реостат 3, один конец обмотки которого соединен с массой, а другой — с обмотками катушек указателя. По обмотке реостата скользит подвижный контакт 4 (щетка), который укреплен на оси рычага поплавка 5, плавающего на поверхности топлива.

Приемник состоит из двух катушек 7 и 10, расположенных под углом 90° одна к другой. В точке пересечения геометрических осей катушек установлен на оси железный якорь 8 со стрелкой 11. Обмотка левой катушки включена последовательно в цепь батарея — реостат, а обмотка правой катушки — параллельно реостату. Направление витков обмоток выполнено так, что одноименные полюсы обеих катушек расположены соответственно вверху и внизу.

Приемник указателя уровня топлива имеет шкалу с ценой деления, равной V4 емкости топливного бака. На шкале нанесены обозначения: 0 (бак пустой), 0,5 (половина емкости бака) и буква П (бак полный).

Рис. Схема указателя уровня топлива Москвич-408:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — датчик; 3 — реостат; 4 — подвижный контакт; 5 — поплавок; 6 — приемник указателя уровня бензина; 7 — правая катушка; 8 — якорь; 9 — противовес; 10 — левая катушка; 11 — стрелка; 12 — замок зажигания

Принцип действия указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива работает следующим образом.

Когда бак пустой, поплавок опущен вниз, а щетка реостата находится в крайнем левом положении (сопротивление реостата равно нулю). В этом случае ток по обмотке правой катушки почти не идет, так как щеткой реостата катушка соединена с массой; поэтому почти весь ток проходит через обмотку левой катушки, вследствие чего якорь под действием магнитного поля поворачивается в сторону левой катушки, и стрелка указателя становится против цифры 0 шкалы прибора.

Когда бак полный, поплавок занимает крайнее верхнее положение, и щетка включает все сопротивление реостата. Ток проходит через обмотку правой катушки, создает магнитное поле, под действием которого якорек поворачивается, и стрелка указателя становится против буквы П.

При частичном заполнении бака топливом в цепь включается часть сопротивления реостата, и ток при этом одновременно поступает в обмотки обеих катушек. В этом случае положение якорька, а следовательно, и стрелки указателя определяется совместным действием магнитных полей обеих катушек.

В зависимости от соотношения магнитных полей катушек и определяемого уровнем топлива в баке, стрелка указателя занимает промежуточные положения между делениями 0 и П шкалы прибора. Указатель работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле. Указатель служит для приблизительного контроля расхода топлива и не пригоден для определения точного расхода, так как точность его показаний недостаточна.

Чтобы не перегорела обмотка реостата при ремонте электропроводки или при смене приборов, нельзя допускать замыкания клемм приемника и перепутывания концов проводов, присоединенных к клеммам.

Исправный и правильно отрегулированный прибор при напряжении 12,5 в и температуре 20° С обеспечивает точность показаний в точках шкалы 1/4 и 1/2 примерно 7% от емкости бака, а в точке П (полный) — примерно 10%. При этом смещение стрелки от оси деления шкалы на ширину стрелки принимается за погрешность, равную 7%. В остальных точках шкалы точность показаний прибора не нормируется. При изменении напряжения в цепи прибора, а также при изменении температуры окружающей среды погрешность прибора может несколько увеличиться.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Указатель уровня топлива. Ремонт японского автомобиля

На японских автомобилях указатели уровня топлива бывают двух видов: один – биметаллического типа, второй – катушечного.

В первом случае в бензобаке автомобиля имеется поплавок, поводок которого связан со скользящим контактом переменного сопротивления. В более старых автомобилях вместо переменного сопротивления используется реостат. Смысл этих устройств одинаков, только в реостате используется проволока с высоким сопротивлением, а в переменном сопротивлении – пластинка с напыленным токопроводящим составом. По нашим наблюдениям, реостат менее надежен, поскольку известны случаи, когда скользящий контакт просто перетирал витки обмотки, приводя к обрыву. В переменных сопротивлениях истирание токопроводящей поверхности нам не встречалось.

Одни вывод реостата (или переменного сопротивления) соединен с корпусом автомобиля (т. е. это «минус»), а другой – с нагревательной спиралькой в приборе на щитке. Эта спиралька нагревает биметаллическую пластину, на которую она намотана. Пластина, нагреваясь, изгибается и поворачивает стрелку прибора. Чем больше величина тока, идущего через спираль, тем больше угол поворота стрелки прибора.

Средний вывод реостата (или переменного сопротивления) может быть соединен с корпусом или с плюсовым выводом, это не меняет сути – в любом случае при изменении уровня топлива величина тока, идущего через спираль, будет меняться.

Схема измерения уровня топлива и температуры охлаждающей жидкости.

Оба прибора биметаллического типа, питание на них приходит от стабилизатора тока (также биметаллического типа). На более современных машинах стабилизатор тока выполнен на транзисторах и размещен в отдельном блоке (обычно на обратной стороне щитка приборов).

Устройство электромагнитного (катушечного) прибора измерения уровня топлива.

Магнитный ротор ориентируется в пространстве согласно магнитному полю катушек. Для плавного перемещения посаженной на ось стрелки прибора и предотвращения ее колебаний служит демпфирующая жидкость, которая используется и в аналогичных отечественных электромагнитных приборах.

В этой системе измерения уровня топлива, находящегося в бензобаке, есть один недостаток: при изменении уровня напряжения в бортовой сети будет меняться и величина тока, проходящего через нагревательную спираль. Т. е. показания прибора будут зависеть от состояния генератора и аккумулятора. Чтобы избежать этого, для питания прибора измерения уровня топлива (впрочем, не только для этого прибора) используется стабилизированное напряжение. Для стабилизации напряжения устанавливаются полупроводниковые стабилизаторы напряжения на 7–8 В, которые обычно находятся в корпусе, закрепленном на обратной стороне щитка приборов, или биметаллические регуляторы тока, которые могут быть расположены в самом приборе. О принципе работы полупроводниковых стабилизаторов вы можете узнать из любого курса радиотехники. В биметаллическом же регуляторе весь ток, потребляемый системой измерения уровня топлива, через специальные контакты попадает на спиральку, нагревая ее. Спиралька, в свою очередь, нагревает биметаллическую пластинку, на которую намотана. Пластинка, нагреваясь, размыкает контакты, и ток во всей системе исчезает. Пластинка остывает и снова замыкает контакты. Таким образом, измеритель уровня топлива питается пульсирующим напряжением, которое обеспечивает некий средний ток. При повышении напряжения в бортовой цепи автомобиля спиралька будет быстрее нагревать пластину, и та быстрее разомкнет контакты. При снижении напряжения – наоборот. В результате средний ток будет более-менее стабильным. Следует отметить, что стабилизаторы напряжения используются не только для системы измерения уровня топлива, но и для измерения температуры двигателя. И никто не знает, до чего еще додумаются японские инженеры.

Схема и внешний вид электромагнитного указателя уровня топлива.

Катушки прибора, намотанные под углом 90°, намагничивают окружающую арматуру и своим магнитным полем ориентируют ротор прибора. На оси ротора установлена стрелка указателя количества топлива в баке. При выключении зажигания магнитное поле от катушек исчезает, но под воздействием слабого магнитного поля от окружающей арматуры и из-за того, что ротор круглый (т. е. симметричный), стрелка прибора остается в том же положении.

Роторы электромагнитных приборов.

Если прибор показывает температуру охлаждающей жидкости, то его ротор делают усеченным. Тогда при включении зажигания стрелка медленно опустится на 0. Если ротор будет круглым, как в электромагнитных приборах измерения уровня топлива, то после выключения зажигания стрелка прибора еще несколько месяцев будет показывать уровень топлива. И только потом ротор постепенно займет положение, определяемое магнитным полем Земли.

Второй тип системы измерения топлива – катушечный – представляет собой все тот же реостат в топливном баке, который в зависимости от положения поплавка изменяет силу тока в цепи. Но прибор на щитке в этом случае несколько иной. В нем есть четыре катушки, намотанные определенным образом под углом 90°. Внутри этих катушек может вращаться магнитный ротор, ось которого служит и осью стрелки прибора. Когда через эти катушки течет ток, внутри создается определенное магнитное поле, которое разворачивает ротор на тот или иной угол. Собственно ротор со стрелкой напоминают обычный компас, только в компасе положение стрелки определяется магнитным полем Земли, а в приборе – магнитным полем катушек. При выключении зажигания ток на катушках исчезает, но за время его прохождения вся арматура (все магнитомягкие железки) намагничиваются, поэтому магнитный ротор со стрелкой продолжает давать те же показания. Если при выключенном зажигании слить все топливо из бака, стрелка указателя очень долго (несколько месяцев) будет утверждать, что топливо в баке присутствует. После включения зажигания катушка изменит вектор своего магнитного поля, и стрелка покажет действительный уровень топлива. Эти свойства (большая инерционность и неспособность сбрасывать показания) указателей уровня топлива не доставляют особых неудобств водителям. Но для указателей температуры двигателя такая «память» прибора была бы совсем некстати, поэтому магнитный ротор в них делают несимметричным, т. е. он выполнен не в виде диска, а в виде сегмента круга. Из-за несовпадения оси вращения и центра масс после выключения зажигания стрелка падает на 0. Для того чтобы указатели резко не меняли свои показания и чтобы стрелки в них не дрожали, в приборах используют демпферные устройства.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

tech.wikireading.ru

почему не работает, принцип работы

Датчик уровня топлива – это устройство, которое необходимо для определения степени заполненности топливного резервуара (на автомобиле – топливного бака). А так же косвенного контроля расхода бензина, дизельного или другого вида топлива, являющимися одними из основных эксплуатационных параметров автомобиля. Визуализированное представление показаний датчика отображается при помощи соответствующего указателя, оба этих элемента связаны между собой.

Принцип действия

Датчик передает сигнал, которому соответствует определенный уровень топлива в баке, на указатель. В зависимости от типа сигнала, выделяют аналоговые и цифровые датчики. Первый тип датчиков на сегодняшний день мало распространен из-за высокой степени их недостоверности. Цифровой датчик уровня топлива преобразует аналоговые данные в цифровой формат, а затем выдает выходное значение с учетом поправки на неравномерность распределения топлива в баке, а также на геометрические особенности резервуара. По сравнению с аналоговым, это устройство обладает гораздо меньшей погрешностью измерений.

Поплавковые измерительные устройства

В современных автомобилях уровень бензина или дизельного топлива измеряется при помощи цифровых потенциометрических (поплавковых) устройств. В таких системах положение поплавка, изготовленного из пенопласта, легкого металла или пластика, задает значение уровня горючего в топливном баке.

Такая схема обладает целым рядом преимуществ:

• простота устройства;
• надежность в эксплуатации;
• невысокая стоимость.

К недостаткам можно отнести подвижность контактов, что может приводить к их окислению и износу.

По конструкции различают два вида поплавковых датчиков:

• рычажные;
• трубчатые.

Особенности устройства

В рычажном варианте поплавок через металлический рычаг соединен с реостатом. Когда уровень топлива в баке изменяется, поплавок перемещается. Это приводит к повороту рычага, связанного с подвижным контактом реостата. Сопротивление последнего меняется, что влечет за собой изменение значения, отображаемого на указателе уровня топлива. Рычажная конструкция является универсальной и может быть использована в топливных баках любой геометрической формы.

Трубчатый датчик уровня топлива работает следующим образом. Поплавок перемещается по направляющей, расположенной внутри трубки. Параллельно направлению движения поплавка проложены провода с контактными кольцами, замыканием которых поплавок фиксирует соответствующее значение уровня топлива.

Основным достоинством такой схемы является стабильность ее показаний при подъемах, спусках и поворотах автомобиля, когда происходят колебания уровня горючего.

Однако ее использование ограничено геометрической формой топливного бака.

Альтернативные виды топлива

Как уже было отмечено, рычажные и трубчатые системы могут применяться для бензина или дизеля, но, к примеру, для этанола, метанола, биодизеля они совершенно не подходят. Контакт этих видов топлива элементами датчика приводит к быстрому выходу последних из строя. В подобных случаях применяются бесконтактные датчики уровня топлива, например, неактивные магнитные датчики положения, в которых конструктивные элементы герметично изолированы от внешних агрессивных воздействий. В них также используется поплавок, соединенный с магнитом. Магнит движется по сектору, на котором расположены металлические пластины различной длины. В зависимости от величины передаваемого сигнала, определяется величина уровня топлива в баке.

Наиболее распространенные неисправности

Очевидно, что определить неисправность датчика уровня топлива можно только косвенным путем – через нарушения в работе указателя уровня топлива. Наиболее часто встречающимися неисправностями являются:

• Постоянные колебания показаний контрольного прибора вызываются износом контактных дорожек платы прибора вследствие перемещения по ним бегунка. В случае если площадь износа невелика, можно подогнуть бегунок таким образом, чтобы он не касался стертого места.

  Участок со стертой дорожкой

• Стрелка указателя находится на нуле при заполненном баке. Вероятной причиной этой неисправности является неправильное положение ограничителя хода поплавка.
• При включенном зажигании стрелка указателя неподвижна. К этому приводит перегорание предохранителя, повреждение проводов или закисание их наконечников.
• Стрелка, дергаясь, постоянно падает на ноль. В этом случае необходимо проверить контакт токосъемника с потенциометром, а также целостность обмотки потенциометра.
• Не работает лампочка, сигнализирующая о низком уровне топлива. Как правило, это связано с неисправностью потенциометра, который, скорее всего, потребует замены.
• Недостоверные показания о заполнении топливного бака могут возникать в результате нарушения герметичности поплавка.

Снятие

Во многих описанных выше случаях для проверки или ремонта датчика уровня топлива его необходимо снять, а затем установить на место. Процедура снятия проводится в следующем порядке.

1. Для бензинового автомобиля обязательно нужно снять минусовую клемму аккумуляторной батареи.
2. Обеспечить доступ к датчику в зависимости от того, где он установлен – выгрузить содержимое и снять обивку багажника или демонтировать подушку заднего сидения.
3. Если сверху датчика установлена предохранительная пластина, нужно выкрутить крепежные болты и снять ее.
4. Очистить датчик уровня топлива и поверхность бака возле него от пыли и грязи.
5. Отсоединить подходящие электрические провода (рекомендуется их предварительно промаркировать).
6. Открутить болты крепления топливного датчика к баку и осторожно извлечь его во избежание повреждений элементов конструкции. В ряде случаев перед извлечением нужно будет открутить пластмассовую крышку.

Установка

Перед тем как обратно установить датчик уровня топлива, необходимо выполнить следующие операции.

1. Произвести очистку посадочного места от старого герметика.
2. При наличии новой прокладки установить ее на посадочное место, совместив отверстия под крепежные болты. Для автомобилей солидного возраста (10 лет и более) с новой прокладкой рекомендуется использовать герметик.
3. Сборка осуществляется в порядке обратном снятию.
4. После сборки проверить показания на индикаторе уровня топлива.
5. Проехать 30-50 км, снова обеспечить доступ к топливному датчику и проверить наличие запаха горючего и утечек.

autolirika.ru

Датчик уровня топлива (ДУТ). Сборка, схемы, производство / Habr

Приветствую уважаемых читателей! Несколько лет подряд я писал на тему нашего сервиса мониторинга автотранспорта, об оборудовании, которое производим, приоткрывая внутренние аспекты производства и работы в целом. В этой статье я хочу рассказать о полном цикле производства такого очень важного элемента работы систем GPS мониторинга и контроля, как датчик уровня топлива (поисковики его знают как ДУТ). Будет теория, все чертежи и схемы для сборки данного продукта. Кому интересно — читаем далее.

0. Вступление

Забегая вперед скажу, будет три статьи, в этой я расскажу о самом простом варианте определения уровня дизельного топлива (только дизельного, использование на бензиновой технике абсолютно запрещено, так как взрывоопасно). В следующих статьях, если конечно будет читателю интересно, рассмотрим цифровой датчик уровня топлива, а в самом конце я планирую выложить схему и прошивку устройства для мониторинга, которое описывал в данной статье.

1. Немного теории

Самые популярные датчики измерения уровня топлива представляет собой электрический конденсатор, состоящий из двух трубок помещенных друг в друга, устанавливаются резервуар с топливом, уровень которого измеряется. Дизель свободно проникает в пространство между трубками, сигналом изменения уровня топлива в резервуаре является изменение электрической ёмкости датчика.

При изменении уровня топлива в резервуаре изменяется относительная диэлектрическая проницаемость пространства между обкладками конденсатора, поскольку диэлектрическая проницаемость топлива и воздуха в общем случае различна. А так как емкость прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости изолятора, то в результате изменяется и электрическая ёмкость датчика. Датчики в большинстве своем изготавливаются из алюминия или меди, потому что они меньше всего подвержены влиянию агрессивных сред. Из многих способов измерения значения емкости конденсатора и последующим преобразованием его емкости в пропорциональное изменение постоянного напряжения на выходе, был выбран широтно-импульсный способ, как достаточно простой и надежный, но при этом обеспечивающий необходимый уровень точности измерения. Сразу требуется оговорка, это самый простой в плане финансов и достаточно простой в плане сборки ДУТ метод определения уровня дизельного топлива.

2. Описание работы электрической схемы датчика уровня топлива

Рис 2. Принципиальная схема датчика уровня топлива (ДУТ) (большая схема тут)

Для увеличения стабильности и точности показания все элементы схемы используются с минимальным температурным коэффициентом. Резисторы используются с 1% допуском, микросхемы выбраны с улучшенными параметрами в отличии от бытовых аналогов, например: SE555N вместо NE555N, а LM358D вместо LM258D.
На микросхеме U1 SE555N и элементах R1, R2 и C1 собран задающий генератор. Так как от него сильно зависит стабильность показания то в качестве конденсатора С1 используется прецизионный полистирольные конденсатор К71-7 1%, обычно их устанавливали в советские цветные телевизоры в задающие генераторы строчной развертки. Можно заменить чем-то современным, но доступность и цена этих конденсаторов делает их весьма привлекательными, да и родились они еще в далеком году, когда СССР весьма неплохо следил за качеством производимых элементов.
С выхода 3-й микросхемы U1 прямоугольные импульсы запускают одновибратор, собранный на микросхеме U2 SE555N. В качестве конденсатора одновибратора, используется датчик помещенный в топливо, поэтому его емкость будет зависеть от уровня топлива, а следовательно, ширина импульса на выходе 3 микросхемы U2, будет изменяться также от уровня топлива.
Для обеспечения линейной зависимости ширины импульса от уровня заполнения датчика топливом, на датчик топлива поступает зарядный ток от стабилизатора тока выполненного на микросхеме U3.2 и транзисторе Q1 BC856BT. Также путем изменения зарядного тока осуществляется настройка схемы на различные размеры датчиков. Настройка схемы осуществляется путем подбора резисторов R6 и R7, для получения 1.8-1.9 Вольт на выходе схемы, при «сухом» датчике.
С выхода 3 микросхемы U2 импульсы поступают на интегратор, собранный на элементах R8 и C6.
Далее интегрированное напряжение сформировавшись на конденсаторе C6 поступает на фильтр низких частот, выполненного на R10 и С10.
Затем постоянное напряжение поступает на усилитель постоянного тока, выполненного на микросхеме U3.1.
С выхода 1-й микросхемы U3.2 сигнал, через фильтр, выполненный на элементах R17, С12, С14 и С15 поступает на выход.
Резистор R16 используется для предотвращения самовозбуждения усилителя при работе на емкостную нагрузку.
Делитель выполнен на резисторах R9 и R11 обеспечивает необходимое постоянное смещение для работы усилителя постоянного тока в линейном режиме.
Стабилизатор напряжения для питания электронной схемы, размещён по классической схеме на микросхеме U4 LM317MDT.
В итоге, на выходе, мы получаем аналоговый сигнал пустой бак 1.8В полный 6.0В (тут есть зависимость от высоты ДУТ), который линейный и прямо пропорциональный уровню топлива в баке\цистерне\хранилище. Затем, применив фильтр Калмана, можно убирать скачки топлива, выводить обсчет среднего расхода и пр.

В реальности это будет выглядеть примерно вот так:

График уровня топлива + скорость.

3. Чертеж датчика уровня топлива, материалы

РИС 3. Чертеж датчика уровня топлива (ссылка на большой чертеж)

Уже упоминалось, что используется в основном алюминий, как видно из чертежа, наружная трубка впаивается любым удобным способом в «голову» ДУТ. При производстве своих датчиков мы используем сварку, т.к. имеем к ней доступ, пусть не самый эстетически красивый вариант, но, надежен и проверен временем. Внутри используется алюминиевый стержень, для фиксации которого нарезается резьба в верней части. Втулки используются из специального фторопласта, который максимально толерантен к дизельному топливу.

4. Итог

На данном решении построены подавляющее большинство датчиков уровня топлива представленных на GPS рынке СНГ и мира. Каждый производитель вносит свои изменения для увеличения точности измерения уровня топлива, такие как акселерометр, температурные датчики, цифровая обработка сигнала и прочее. Представленная мною схема самая простая, готовая к работе, как говорится, в полях без каких либо сложностей. Уважаемый читатель с прямыми руками вполне может сделать любые доработки, которые можно использовать как для своих целей, так и для коммерческих нужд.

PS. Немного эротики про то как подобное добро устанавливается на технику можно посмотреть тут.

habr.com

Датчик уровня топлива ваз 2110

Датчик уровня топлива (ДУТ), как следует из названия, выполняет единственную функцию – определяет количество горючего, находящегося в топливном баке автомобиля. Размещается он непосредственно внутри бака, а показания передаются на указатель уровня топлива, расположенный на приборной панели, который показывает остаток горючего.

Существует несколько разновидностей ДУТ, самым современным является ультразвуковой, самым массовым – потенциометрический. Автомобили отечественного производства, в частности, ВАЗ-2107, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и ВАЗ-2115 оснащаются потенциометрическими ДУТ поплавкового типа.

Устройство датчика уровня топлива

Наиболее распространенный датчик уровня топлива – потенциометрический – имеет много достоинств, обусловивших его массовое распространение. В первую очередь, это простое устройство, низкая стоимость и высокая надежность измерений. Среди основных недостатков следует отметить достаточно быстрый износ и окисление контактных дорожек под действием трения и горючего в баке. Датчики уровня топлива данного вида, по типу конструктивного исполнения, делятся на:

• трубчатые;
• рычажные.

Независимо от конструктивного исполнения, основным элементом устройства является поплавок, изготовленный из легкого материала, такого как пенопласт или пластмасса (встречаются также тонкостенные металлические поплавки), плавающий на поверхности топлива. У рычажного ДУТ (например, на автомобилях ВАЗ-2110 или ВАЗ-2107) поплавок и подвижный контакт потенциометра соединяются посредством тонкого металлического рычага.

Непосредственно потенциометр – это резистор с нанесенными на его поверхность металлическими полосами, имеющий подвижный контакт, принцип работы которого состоит в создании переменного сопротивления проходящему по нему электрическому току. Такой датчик полностью универсален, его можно установить в абсолютно любой топливный бак. Основным его недостатком является то, что он чувствителен к тому, как топливо плещется в баке, из-за чего при подъемах и спусках показывает оставшееся количество неправильно.

ДУТ трубчатого типа представляет собой цилиндр с поплавком, перемещающимся внутри. Поплавок имеет контактные кольца, которые замыкаются на контакты сопротивления, проложенные по стенкам цилиндра. Принцип его работы тот же, что и у рычажного датчика. Главное достоинство датчика уровня топлива данного типа, перед описанным выше – меньшая восприимчивость к колебаниям уровня горючего в баке, связанным с условиями движения автомобиля (подъемы, спуски, крены), т.е. оставшееся количество он показывает точнее. Однако в силу геометрических размеров, такое устройство может быть установлено далеко не во всякий топливный бак.

Другие варианты датчиков уровня топлива

Потенциометрический ДУТ имеет ряд ограничений по сфере применения. Так, он не может применяться на автомобилях, у которых в качестве топлива для двигателя используется метиловый, этиловый спирты или биодизель. Это связано с тем, что такое горючее более агрессивно действует на электрические контакты и ведет к их преждевременному износу.

В качестве альтернативного варианта, для измерения количества топлива в баке автомобиля, применяются всевозможные бесконтактные датчики, такие как MAAPS или неактивный магнитный датчик положения. Чувствительный элемент MAAPS не контактирует с топливом.

Он имеет следующий принцип работы. Количество оставшегося в баке горючего такой датчик определяет при помощи поплавка, соединенного с постоянным магнитом посредством рычага. Магнит передвигается по сектору, на котором лучами нанесено большое количество пластин различной длины. В пластинах под действием магнитного поля формируются электрические сигналы (в каждой пластине разный), в зависимости от того, какой сигнал подает датчик, определяется остаток топлива.

Описание работы датчика уровня топлива

Принцип работы любого ДУТ сводится к тому, что определенному уровню горючего в баке соответствует свой вполне определенный сигнал. Но для корректной работы этого недостаточно.

Дело в том, что у современных машин используются баки сложной формы, адаптированные к форме кузова. Из этого следует, что остаток топлива зависит от его уровня не линейно. Существует и конструктивная особенность всех датчиков: уровень горючего должен опуститься до определенного значения, прежде чем ДУТ зафиксирует его изменение. В результате возникает погрешность в измерениях. Особенно сильно она проявляется в отечественных автомобилях, таких как ВАЗ-2109 или ВАЗ-2110. В результате случается так, что после заправки «под горло» автомобиль проехал 50 км, а указатель все еще показывает максимальное количество горючего в баке.

Для борьбы с погрешностью измерений инженеры нашли действенное средство. Все датчики по виду передаваемого сигнала делятся на:

1. аналоговые;
2. цифровые.

Аналоговый сигнал – это изменение напряжения на потенциометре. Уменьшить погрешность можно путем преобразования такого сигнала в цифровой. Для этого ДУТ оснащается микропроцессором, который не только преобразует сигнал, но и корректирует погрешность.

Неисправности датчика

Несмотря на то, что конструкция ДУТ довольно проста, у него тоже могут возникнуть неполадки в работе, особенно у старых автомобилей. По тому, какие показания он дает, можно судить о возникшей неисправности и о том, требуется ли замена датчика уровня топлива или можно ограничиться ремонтом.

Если врет датчик уровня топлива, это чаще всего говорит о нарушении целостности поплавка. Внутрь попадает топливо, поплавок тяжелеет и показывает меньшее количество горючего. Возможна и другая причина: во время демонтажа ДУТ или топливного насоса рычаг, на котором крепится поплавок, мог случайно погнуться, в результате количество горючего также будет отображаться неправильно. Если поврежден поплавок, как правило, требуется замена датчика уровня топлива целиком, т.к. отремонтировать поплавок, скорее всего, не удастся, а отдельно он не продается. Погнутый рычаг вполне можно выправить.

В работе ДУТ могут возникать перебои. Автовладельцы характеризуют это явление как глючит датчик уровня топлива. Это происходит из-за износа или окисления контактных пластин. Когда контакт пропадает, ДУТ перестает работать, при появлении контакта он дает правильные показания.

В такой ситуации можно попытаться произвести ремонт датчика уровня топлива. Для этого нужно очистить контактные полоски, если они окислились, после чего проверить, показывает ли изменение уровня стрелка указателя на панели приборов при перемещении подвижного контакта. Если же они стерлись, можно попробовать их пропаять. У автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2107, ВАЗ-2114 строение ДУТ довольно простое, и осуществить такие процедуры по силам даже автовладельцу, не имеющему большого опыта.

В случае если совсем не работает датчик уровня топлива, его необходимо менять. Особенно это касается отечественных автомобилей, т.к. стоимость датчика невысока и не соизмерима с тем, сколько времени и сил придется потратить на поиск и устранение неисправности.

Как проверить работоспособность датчика?

Чтобы проверить, работает ДУТ или нет, не имея под рукой измерительных приборов, нужно вынуть его из топливного бака и подключить к бортовой сети автомобиля. Затем нужно включить зажигание и подвигать рычаг с поплавком. Если показания указателя уровня топлива меняются, датчик исправен. Особенно нужно обратить внимание на показания указателя при крайних положениях подвижного контакта. Если уровень отображается неправильно, датчик лучше заменить.

При наличии мультиметра проверить показания датчика еще проще. Необходимо всего лишь замерить сопротивление при разных положениях подвижного контакта. Если оно меняется, значит, ДУТ работает.

znanieavto.ru

Устройство датчика уровня топлива: всегда ли он точен?

Приветствую вас, дорогие мои читатели и подписчики! В этой статье продолжу изучение топливной системы автомобиля, и сегодня на повестке дня устройство датчика уровня топлива.

Этот датчик помогает нам узнать о положении дел в бензобаке и не пропустить момент очередного посещения заправки. И что же это за прибор, скрывающийся от нас в глубине бака, каковы его особенности работы?

Секреты топливомера

Хотя любого автолюбителя расстраивает мигающая лампочка, сигнализирующая о том, что пора заливать новую порцию бензина или солярки в автомобиль, эта информация крайне необходима.

Согласитесь, никому бы не хотелось оказаться с пустым баком посреди ночи где-нибудь на пустынной трассе, поэтому без устройства, помогающего избежать подобных неприятностей, в машине не обойтись.

Современные автопроизводители решают задачу контроля расхода топлива при помощи потенциометрического датчика перемещения. Несмотря на то, что прибор имеет такое сложное название, на самом деле он прост, надёжен и стоит недорого.

Что он собой представляет? В общих чертах, основных элементов у датчика уровня топлива два – поплавок, который всегда находится на поверхности горючего, и измерительный элемент, так называемый потенциометр, изменяющий сопротивление электрическому току в зависимости от положения своей механической подвижной части.

Поплавок и потенциометр жёстко связаны между собой, благодаря чему образовывается зависимость электрического сигнала от уровня топлива в баке. Наглядно эту зависимость мы и наблюдаем на индикаторе, расположенном у нас приборной панели.

Не обмани меня, датчик топлива!

Надеемся, принцип измерения уровня топлива в баке понятен. Теперь перейдём к конструктивным исполнениям датчика, а их основных существует несколько:

• рычажного типа;
• трубчатого типа.

Первый получил своё название благодаря металлическому рычагу, соединяющему поплавок с потенциометром. Такая разновидность датчика может быть как самостоятельным устройством, так и входить в состав узла, объединяющего в себе насос и топливозаборник.

Нужно отметить, что у рычажного уровнемера имеется один серьёзный недостаток, из-за которого его всё реже используют автопроизводители – его показания сильно зависят от колебаний топлива в баке, а это значит, что прибор может врать при торможении, начале движения, в резких поворотах и в прочих ситуациях.

Не так подвержены этому явлению трубчатые датчики. Как можно догадаться, ключевым элементом их конструкции выступает вертикальная трубка, внутри которой перемещается поплавок. Хотя эта разновидность более точно следит за уровнем горючего в баке, из-за своих геометрических размеров её не всегда можно уместить в ёмкость.

Как измерить количество топлива в баке мы выяснили, но теперь надо как-то донести эти сведения водителю.

В простейшем случае электрическое напряжение, меняющееся при повороте механической части потенциометра, напрямую передаётся на измерительный прибор – в данном случае на индикатор уровня горючего. Это так называемый аналоговый тип передачи данных. Он очень неточный, и на сегодняшний считается устаревшим.

Гораздо более прогрессивным является цифровой датчик.

В нём тоже ключевым элементом выступает потенциометр, но перед тем как сигнал с него попадёт к нам на приборную панель, он проходит оцифровку и обработку в микропроцессоре. Благодаря таким манипуляциям мы получаем откорректированные данные, которые учитывают массу различных параметров, вносящих погрешности при аналоговой передаче.

Друзья, надеюсь, что сегодняшняя статья была для Вас интересна и познавательна. Следите за публикациями, чтобы и дальше продолжать изучение устройства автомобилей.

auto-ru.ru

Датчик уровня топлива — устройство, приннцип работы и замена

Чтобы не остаться посреди дороги без горючего, необходимо знать уровень топлива в баке. Это поможет определить, пора ли посетить заправку, или запас топлива позволяет ехать дальше. В основе работы датчика топлива лежит принцип определения объема при изменении высоты (уровня). Размеры топливного бака неизменны, поэтому определенной высоте уровня солярки или бензина соответствует какое-то количество топлива.

Устройство и принцип работы датчика уровня топлива

Основа датчика – поплавок, который всегда находится на поверхности топлива. Поплавок с помощью стального прутка связан с установленным внутри корпуса датчика резистором с переменным сопротивлением. При увеличении или изменении уровня топлива меняется и сопротивление датчика. Используются также датчики, где пруток (проволочный держатель) напрямую не связан с резистором, а передает ему информацию с помощью магнита и чувствительных к нему элементов.

Встречаются также датчики, которые определяют наполнение бака по принципу радара – посылают в бак ультразвуковой импульс и засекают время и количество отражений от стен и топлива. Но такие устройства применяют только на новых достаточно дорогих автомобилях. Для того, чтобы устранить неисправность такого датчика необходима серьезная диагностика с использованием специализированного компьютерного стенда.  

Еще один достаточно распространенный на дорогих машинах датчик уровня топлива работает по принципу электрического конденсатора. Он состоит из двух трубок вставленных одна в другую, и большого количества отверстий, чтобы ускорить наполнение датчика топливом. Бензин и солярка по электропроводности отличаются от воздуха, поэтому попавшее между трубок топливо меняет емкость конденсатора.

Поэтому при снижении уровня топлива емкость конденсатора, образованного двумя трубками, испарениями и жидким топливом увеличивается. Точность таких устройств заметно выше, чем механических (с поплавком), но для того, чтобы отслеживать уровень топлива, необходим не только датчик, но и соответствующий программируемый индикатор. Поэтому для настройки всей системы необходимо специализированное компьютерное оборудование. Но у таких датчиков есть и плюсы – технология снятия и установки такая же, как и для механических.

В машинах без бортового компьютера сигнал с датчика топлива обрабатывается электронной схемой и уровень топлива отображается на индикаторе приборной панели.

Точность такого подсчета уровня топлива невелика, поэтому погрешность достигает 20 процентов. В автомобилях с бортовым компьютером сигнал с датчика уровня топлива поступает на аналогово-цифровой преобразователь, где преобразуется в цифровой код. Бортовой компьютер обрабатывает преобразованный сигнал и выводит показания на приборную панель. Погрешность такого способа определения количества горючего в топливном баке не превышает 5 процентов.

Неисправности датчика топлива

Наиболее частые неисправности топливного датчика:

• потеря герметичности поплавка;
• изгиб проволочного держателя;
• нарушение герметичности корпуса и вызванное им снижение сопротивления;
• обрыв переменного резистора;
• потеря герметичности крепления датчика к корпусу топливного бака.

Когда поплавок теряет герметичность, датчик даже при залитом под крышку баке показывает неполный уровень топлива. При сильной потере герметичности индикатор всегда показывает минимальный уровень топлива, вне зависимости от его реального количества. Чтобы устранить эту неисправность, необходимо снять датчик и заменить поплавок. Если поплавок невозможно приобрести, придется полностью заменить датчик.

Во время езды по пересеченной местности, при ударах по топливному баку и аварии, возможно повреждение проволочного держателя поплавка. Поведение индикатора уровня топлива зависит от того, в какую сторону изогнулся держатель. Если вверх, то количество топлива по индикатору всегда будет увеличенным. Если вниз, то уменьшенным. Чтобы устранить неисправность необходимо выпрямить держатель, придав ему изначальную форму или заменить датчик

Нарушение герметичности корпуса датчика уровня топлива происходит после аварии или при использовании некачественного топлива. В зависимости от настроек системы индикации, попадание топлива в датчик приводит к увеличению или снижению показаний индикатора. Для устранения неисправности необходимо заменить датчик.

Обрыв переменного резистора приводит к тому, что вне зависимости от количества топлива индикатор показывает абсолютно пустой или наполненный под завязку бак. Такие же симптомы наблюдаются при обрыве сигнального провода от датчика к блоку индикации. Прежде чем снимать датчик, необходимо подсоединить к сигнальному контакту и кузову автомобиля переменный резистор сопротивлением 100–200 Ом и вращая его ручку, убедиться, что показания индикатора изменяются. Чтобы устранить неисправность, необходимо заменить датчик. 

Признаком потери герметичности в месте соединения датчика и топливного бака является появившийся в салоне машины запах горючего.

Чтобы убедиться, что проблема в потере герметичности, снимите коврики багажника и осмотрите место установки датчика. Если вокруг видны следы топлива, необходимо восстановить герметичность. Помимо потери герметичности сильный запах горючего в салоне может давать повреждение топливных трубок и шлангов.

Замена ДУТ

Как снять датчик

На бензиновых автомобилях отключите минусовую клемму аккумулятора. На дизельных машинах эта процедура желательна, но необязательна. Откройте багажник и выгрузите из него все содержимое. Снимите все коврики, чтобы добраться до днища. На некоторых автомобилях поверх датчика уровня топлива и места выхода топливных трубок установлена защитная пластина. Выкрутите болты и снимите ее.

Очистите от грязи, пыли и ржавчины датчик и пространство вокруг него. Отсоедините все провода датчика (обязательно промаркируйте их, чтобы не перепутать при установке). Выкрутите болты, которыми датчик прикреплен к топливному баку и извлеките его. На некоторых автомобилях датчик закреплен пластмассовой завинчивающейся крышкой. Чтобы извлечь его необходимо открутить крышку, после чего осторожно, чтобы не повредить поплавок или держатель, вытащить датчик из бака.

Как установить датчик

Очистите от остатков герметика посадочное место датчика. Если вы купили новый датчик и с ним в комплекте резиновая прокладка, то положите ее на топливный бак, чтобы совместить отверстия под болты, затем вставьте датчик в бак (не перепутайте направление поплавка). Закрутите все болты, затем затяните их. Если в комплекте с датчиком нет нового уплотнителя, то используйте старый. Для этого намажьте место для установки датчика тонким слоем автомобильного герметика, положите сверху уплотнитель, совместите отверстия под болты.

Сверху также намажьте герметиком, затем вставьте датчик, совместите отверстия под болты и закрутите их. Если автомобилю больше 15 лет, желательно даже с новым уплотнителем пользоваться герметиком. Подключите все провода, подключите аккумулятор, включите зажигание и посмотрите показания индикатора. Чтобы проверить датчик на утечку, необходимо проехать не менее 30 км, после чего снова снять коврики багажника и еще раз осмотреть его. Если утечки нет, вы все сделали правильно. Залейте бензин по максимуму и поглядите, изменились ли показания индикатора? Если индикатор сообщит что бак полный, вы все сделали правильно.

Видео — Замена сеточки бензонасоса и ДУТ на ВАЗ

vipwash.ru