Датчик уровня топлива в баке: принцип работы, схема подключения и как починить электронный или цифровой сенсор своими руками

Содержание
  1. В каких случаях для одного автомобиля требуется больше одного датчика?
  2. Области применения
  3. Устройство датчика уровня топлива
  4. Мониторинговые системы контроля
  5. Принцип работы датчика рычажного вида
  6. Принцип работы датчика трубчатого вида
  7. Признаки неполадок
  8. Как снять датчик уровня топлива
  9. Как проверить работоспособность датчика?
  10. Датчик поплавкового типа для контроля уровня топлива в автомобильном баке
  11. Емкостной измеритель — преимущества для контроля уровня топлива в автомобильном баке
  12. Где находится ДУТ
  13. Неисправности и ремонт
  14. Ультразвуковой ДУТ
  15. Особенности конструкции ДУТов
  16. Универсальный интерфейс для подключения
  17. Взрывозащищенное исполнение
  18. Устройство наиболее распространенных датчиков уровня топлива
  19. Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно
  20. Неэлектрические причины возникновения неполадок
  21. Экскурс по брендам
  22. Характеристики, назначение, виды, принцип работы ДУТ
  23. Место расположения
  24. Характеристики
  25. Считывание информации
  26. Ошибки, влекущие искажение данных
  27. Поломка ДУТа
  28. Ошибки, искажающие показания
  29. Замена детали
  30. Установка
  31. Настройка системы
  32. Качество топлива
  33. Контроль расхода
  34. Виды ДУТ и общее устройство датчика уровня топлива
  35. Что в итоге
  36. Поплавковый рычажный ДУТ
  37. Трубчатый ДУТ
  38. Электронный ДУТ
  39. Проверка датчика уровня топлива по универсальному методу
  40. Как проверить рычажный датчик уровня топлива мультиметром
  41. Некорректные показания
  42. Выход из строя механизма
  43. Демонтаж ДУТ
  44. Немного теории
  45. Описание работы электрической схемы датчика уровня топлива
  46. Принцип действия указателя уровня топлива
  47. Основные неисправности в работе датчика
  48. Неисправность механики и функционирования
  49. Неисправность в показателях
  50. Заключение

В каких случаях для одного автомобиля требуется больше одного датчика?

Порой для того, чтобы собрать все данные о расходах топлива, одного ДУТа бывает недостаточно. Рассмотрим подробнее, когда наступает именно такой случай.
  • Одно ТС, несколько баков.
    Например, на фуре, как правило, стоят два бака, на вездеходах – три. собрать все данные о ГСМ позволит установка датчиков топлива во все баки.
  • Сложная форма бака.
    На некоторых видах сельскохозяйственной техники стоят баки, с возвышением в центре, из-за которого боковые части становятся “разобщенными” секциями. Установив два и более ДУТа, Вы увеличите качество измерения. Итоговые показатели усредняют.
  • Вытянутая форма бака.
    Встречается в поездах и автомобильных трейлерах. Показания датчика в баках такой формы даже при незначительных колебаниях по высоте подвергаются влиянию из-за изменений в объеме. Возникает необходимость в установке двух и более устройств.
Установка нескольких приборов предполагает применение датчиков с интерфейсом RS-485.
 

Области применения

Прежде чем купить датчик уровня топлива, обращайте внимание на несколько факторов:
  • размер бака;
  • интерфейс подключения.

Устройство датчика уровня топлива

Измерители уровня бензина или дизельного горючего в авто делятся на два вида — рычажные и трубчатые. В зависимости от типа топливного контроллера его устройство и принцип действия будут разными. Цифровые или электронные датчики на современных авто практически не используются ввиду того, что они характеризуются низкой точностью работы.

Мониторинговые системы контроля

Контроллер, подключенный к системе мониторинга, является наиболее эффективным вариантом проверки расхода горючего и объема в баке. Подобные системы обладают возможностью получения данных по пробегу машины, что актуально для коммерческих транспортных средств. Информация о пробеге моментально передается на диспетчерский пульт, расположенный удаленно. Это говорит о том, что при наличии данных о машине посредством специальной формулы можно высчитать затраченный объем горючего.

Основные минусы таких систем:

  1. Стоимость эффективных и качественных систем обычно высокая. Если машина оборудована дизельным двигателем, то на нее придется установить не меньше двух расходомеров.
  2. Трудность монтажа. Для установки потребителю придется выполнять врезку приборов в топливную магистраль и другие элементы системы авто. Выполнить задачу самостоятельно практически невозможно, потребуется помощь квалифицированных мастеров. За это также придется заплатить.
  3. Высокая чувствительность мониторинговых расходомеров к низким отрицательным температурам. Если вязкость горючего увеличена, то работа силового агрегата будет невозможной в результате того, что топливо не сможет проходить через расходомер.
  4. Устройство оборудуется входным фильтрующим элементом. Эта составляющая при регулярной эксплуатации авто и его заправке низкокачественным горючим может забиваться. На фильтре оседают инородные частицы и грязь. В результате прохождение топлива становится затруднительным, а мониторинг расхода невозможен.

Принцип работы датчика рычажного вида

Поплавок, выполненный в корпусе полого герметического компонента всегда расположен на поверхности горючего. Само устройство может изготовляться из пластмассы либо металла. Когда топливо расходуется, этот компонент опускается, а в результате воздействия рычага происходит перемещение бегунка потенциометра.

Поплавок контактирует с секторами, к которым подключены проводники. Последние соединяются с индикатором горючего, расположенном в приборной панели. В результате изменения числа пластин, соединенных с электроцепью потенциометра, происходит изменение величины сопротивления.

Когда резервуар с горючим полный, бегунок установлен в крайней позиции, соответственно, ток поступает по самому короткому пути в потенциометре. Передача тока производится на секторе посредством пластины, расположенной с краю. Поэтому величина сопротивления достаточно низкая и составляет около 7 Ом. Когда горючее расходуется, бегунок прибора перемещается, что способствует добавлению в электроцепь новых пластин, из-за этого величина сопротивления увеличивается. Если бак заполнен наполовину, параметр сопротивления равен около 120 Ом.

Канал ГЛОНАСС мониторинг Контроль топлива показал нюансы использования мониторинговых систем.

Если бак полностью пустой, то пластинчатая часть системы задействована полностью. Поэтому параметр сопротивления будет максимально высоким и составит около 330 Ом. Все описанные значения сопротивления приведены примерно, поскольку разные модели контроллеров обладают определенными параметрами.

Основным преимуществом рычажного датчика уровня топлива является простота устройства, благодаря чему такие контроллеры считаются надежными. Их цена невысокая. Основной минус рычажного контроллера заключается в износе контактной составляющей. Кроме того, такие датчики имеют определенную погрешность значений, в частности, речь идет о машинах, оснащенных аналоговыми контроллерами.

Принцип работы датчика трубчатого вида

Принцип действия трубчатых устройств несколько другой. Через технологическое отверстие, расположенное в нижней части устройства, в защитный патрубок проходит горючее. На поверхности топлива располагается поплавок. В результате изменения положения элемента при увеличении или уменьшении объема горючего величина сопротивления меняется.

Когда резервуар топливной системы транспортного средства полон, поплавок расположен сверху защитного патрубка. При снижении объема горючего поплавок падает, а длина электроцепи возрастает, что приводит к увеличению параметра сопротивления на участке провода.

Признаки неполадок

Определить неисправность в работе контроллера можно посредством диагностики, для этого надо знать признаки проблемы:

  1. На приборной панели стрелка индикатора постоянно колеблется.
  2. Стрелка контроллера расположена в нулевой позиции при полном резервуаре. Это свидетельствует о том, что ограничитель хода устройства находится в неверном положении.
  3. При активированном зажигании стрелка индикатора на приборной панели не двигается. Обычно этот признак свидетельствует о перегорании предохранительного устройства или проблемах с электроцепью.
  4. Стрелка указателя дергается и всегда падает в нулевое положение. Причиной может быть некачественное соединение контактного элемента потенциометра с токосъемником. Если ремонт датчика производится самостоятельно, то выполняется диагностика целостности обмотки потенциометра.
  5. Перестал работать световой индикатор, свидетельствующий о пониженном объеме горючего. Вероятная причина заключается в неполадках работы потенциометра.
  6. Некорректные показания о заполненности резервуара с горючим.

О нюансах проверки стрелки указателя контроллера рассказал канал Автоэлектрика ВЧ.

Как снять датчик уровня топлива

Процедура снятия устройства будет иметь определенные особенности в зависимости от модели машины. Если устройство установлено в топливный насос, его придется демонтировать из агрегата после снятия последнего.

Демонтаж контроллера выглядит так:

  1. В машинах, оснащенных бензиновыми двигателями, перед снятием надо отсоединить отрицательную клемму АКБ.
  2. Следующим этапом будет обеспечение доступа к контроллеру. Здесь надо ориентироваться на место монтажа устройства. Потребуется снятие декоративной облицовки багажного отсека либо демонтаж заднего сиденья. Для этого нужен комплект отверток и гаечных ключей.
  3. Контроллеры уровня горючего могут оснащаться предохранительной пластинкой, расположенной на верхней части устройства. Для демонтажа этого элемента надо выкрутить винты, которые его фиксируют.
  4. Следующим шагом будет очистка контроллера и рабочей поверхности резервуара, расположенной вокруг датчика. Надо удалить все загрязнения и пыль, что позволит предотвратить возможное попадание грязи внутрь резервуара.
  5. Затем производится отключение подсоединенных электроцепей, при выполнении задачи их следует промаркировать, чтобы не перепутать при подключении.
  6. Выполняется откручивание винтов, фиксирующих устройство к резервуару с топливом. Контроллер аккуратно извлекается, все действия выполняются осторожно, чтобы не допустить повреждения прибора. Если датчик расположен в топливном насосе, то агрегат придется разобрать или демонтировать с него верхнюю крышку, чтобы извлечь сам измеритель.

Как проверить работоспособность датчика?

Перед установкой сидений и обшивки багажного отсека надо выполнить диагностику правильности проведенных мероприятий:

  1. Когда процедура сборки будет завершена, нужно произвести диагностику параметров на контроллере, расположенном на приборной панели. Для этого можно заправить бак и убедиться в том, что стрелка на датчике щитка поднялась.
  2. Затем надо проехать около 30-60 километров. После поездки получите доступ к контроллеру в баке. Убедитесь в том, что утечка и запах топлива отсутствуют.
  3. Затем можно выполнять сборку всех оставшихся компонентов салона.

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:

  • рычажный — поплавок соединяется с контактом потенциометра с помощью металлического рычага. Изменение положения приводит к изменению сопротивления, в результате меняется напряжение на выходе. Рычажный ДУТ является универсальным, может применяться в любых автомобильных системах подачи горючего;
  • трубчатый — поплавок размещается в специальной трубке, погруженной в топливную емкость. При изменении количества жидкости поплавок передвигается по определенной траектории. Параллельно ходу его движения размещены провода сопротивления, которые соединяются с элементом потенциометра. Данный прибор обеспечивает корректное определение уровня горючего во время движения автомобиля на спуске-подъеме или в повороте.

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.

Где находится ДУТ

Топливный бак – единственное место, где может находиться датчик топлива. Однако при этом могут различаться его вариации. В некоторых случаях ДУТ входит в комплект топливного модуля и располагается внутри него вместе с другими компонентами. Чаще всего устройство установлено на самом баке, посередине или сбоку, либо находится внутри. Последнее не применимо для ультразвуковых датчиков уровня топлива, которые могут быть только снаружи.

Неисправности и ремонт

Если ДУТ неисправен, то это сказывается на качестве измерений и работе указателя уровня топлива. Стрелка может «зависнуть» на нуле, остановиться на месте или просто показывать неверные параметры. Чтобы выполнить самостоятельный ремонт, потребуется изучить схему датчика уровня топлива и выполнить его демонтаж.

Основные неисправности и их устранение:

  • износ резистивных элементов – решить проблему можно с помощью подгибания «язычка»;
  • движение платы с резистивными элементами – потребуется припаять компонент на его место;
  • нарушения в электроцепи – помочь могут смазка компонентов, а также чистка и подтягивание контактов, может потребоваться электросхема;
  • повреждение проводов – незначительные повреждения допустимо устранить с помощью изоленты;
  • загрязнение трубки – достаточно произвести чистку и смыть налет специальным чистящим средством.

Любые серьезные поломки в датчике контроля топлива требуют замены поврежденных элементов. В большинстве случаев правильнее будет обратиться в сервис для полноценного тестирования и ремонта. Емкостные же измерители уровня топлива вообще не подлежат домашнему осмотру и требуют внимания специалиста.

Ультразвуковой ДУТ

Установка ультразвукового датчика уровня топлива производится с наружной части бака и возможна только в сервисе интегратора. Он позволяет измерять объемы горючего с высокой точностью, не отклоняясь от реальных показателей сверх 2%. Однако на результатах измерений могут негативно сказаться инородные элементы или перегородки внутри бака, неровности его стенок и неплотный монтаж самого измерителя уровня топлива.

Устройство представляет собой особый излучатель, который размещается на центральной части дна бака. Во время использования оно создает ультразвуковые импульсы, которые проходят по всей емкости и возвращаются. Время, затраченное на один цикл пути, становится основой для автоматического вычисления реального уровня оставшегося топлива.

Особенности конструкции ДУТов

Производители иногда меняют устройство датчиков уровня топлива в некоторых моделях, дополняя их новыми элементами. Обычно они оборудуются специальными компонентами, добавляющими новые функции или улучшающими имеющиеся. Схема основного измерителя остается неизменной.

Универсальный интерфейс для подключения

Датчик уровня топлива с универсальным интерфейсом подключения позволяет выбирать между аналоговым и цифровым сигналом в любой момент. Такая возможность полезна в случаях, когда устройство требуется соединить с уже имеющимся трекером или закупается целая партия измерителей для большого автопарка.

Взрывозащищенное исполнение

ДУТы во взрывозащитном исполнении имеют особую конструкцию, которая обеспечивает повышенную безопасность. Они используются на бензовозах и прочей технике, перевозящей опасные грузы, где законодательно допускается установить только такой топливный датчик.

Устройство наиболее распространенных датчиков уровня топлива

Важно знать, что сегодня самыми массовыми являются потенциометрические датчики перемещения. Он достаточно простой, относительно надежный и стоит небольших денег. Однако недостаток кроется в наличии подвижных контактов, которые со временем окисляются. Основным элементом устройства является поплавок – именно он находится на поверхности топлива. Различают два типа датчиков уровня горючей смеси в баке:

  • Рычажный. Здесь поплавок соединяется с вышеуказанным потенциометром с помощью тонкого металлического рычага. Сам же потенциометр – сектор с нанесенными полосами из резистивного материала. Рычажные датчики очень просты и универсальны – ими можно оборудовать топливный бак любого автомобиля. Сам же ДУТ является частью блока подачи топлива, то есть работает в тандеме с топливным насосом и топливозаборником, хотя иногда он работает и отдельно от блока;
  • Трубчатый. Представляет собой длинную трубку с направляющими, вдоль которых двигается поплавок. Параллельно данным направляющим расположены сопротивления, на которые и замыкаются контактные кольца, расположенные на поплавке. При этом трубчатые датчики исправно работают даже при колебаниях уровня жидкости, непременно возникающих при резких поворотах, спусках, равно как и подъемах автомобиля. Вот только установить их во всякий топливный бак не получится – должна соблюдаться геометрия.

Сам датчик подключен к мониторинговой системе авто, отображающей нужную водителю информацию.

Проводим диагностику и ремонт датчика самостоятельно

Если датчик работает, но индикатор уровня дает заниженные/завышенные показания, для начала его нужно отрегулировать. Существуют довольно надежные способы:

  • Штифт поплавка перемещается поочередно в крайние положения. При этом стрелка на индикаторе тоже должна попадать в соответствующие положения: 0 для пустого бака и 1 для полного. Если же соответствия между положением штифта и стрелки нет, сам штифт нужно загнуть и продолжать регулировку;
  • Разобрав приборную панель, снимите стрелку с прибора и присоедините провода обратно. Автомобиль нужно завести автомобиль, дать ему проработать около 10 минут, после чего отрегулировать ось указателя до положения «1» и поставить указательную стрелку обратно.

Когда датчик часто «зависает» на показателе нуля, вам снова придется разобрать приборную панель, но уже с целью зачистить все возможные места окисления. Нужно будет также проверить все массы на кузове, в частности ту, которая находится под ручником.

Обзаведитесь мультиметром. Индикатор уровня топлива имеет сопротивление порядка 7 Ом (иногда бывает чуть меньше) при полном баке, а при заполненном наполовину – в промежутке 108-128 Ом. Когда в баке топлива попросту, сопротивление колеблется между 315 и 345 Ом.

При помощи мультиметра легко проверить и сам датчик. Вам достаточно измерять его сопротивления по мере доливания бензина. Если вы решили демонтировать устройство, поплавок придется перемещать рукой. Заметьте: если изменение положения поплавка не сказывается на сопротивлении, датчик однозначно неисправен и его придется заменить.

Неэлектрические причины возникновения неполадок

Важно знать и о том, что уровень топлива может измеряться неправильно не только по причине износа магнитных и токоведущих частей устройства. Вот что также может повлиять на работу датчика:

  • В датчике рычажного типа обломался или же изогнулся рычаг поплавка;
  • В поплавке есть отверстие, из-за чего он неправильно погружается в топливо;
  • Деформировался топливный бак, что мешает перемещению поплавка.

Проверив сам датчик и проводку, и не обнаружив в них неисправностей, нужно проверять топливный бак. Это очень редкий дефект, но он все же имеет место быть. Если же и датчик, и бензобак в порядке, причину неправильного определения уровня топлива ищут в указателе уровня и в проводке, которую нужно будет «прозвонить».

Экскурс по брендам

Отличным выбором станет оригинальное устройство. Оно прослужит дольше любого аналога и наверняка подойдет к вашему автомобилю. Минус такого выбора всегда один, и кроется он в цене. При этом нельзя не отметить, что не всегда оригинальный датчик серьезно уступает по характеристикам аналогу – служит, конечно, дольше, но всегда настолько, что имеет смысл переплачивать. Поэтому рассмотрим производителей хороших неоригиналов.

Из дорого сегмента отметим следующих: Bosch, VDO (Германия), Omnicomm, Italon (Россия). Эти компании выпускают превосходные датчики как для легкового, так и грузового транспорта. Надежность работы устройств всегда на высоте, процент брака минимален.

Более дешевые аналоги: AEB (Италия), JP Group (Дания), Febi (Германия). Серьезно уступают оригиналам и, если судить по отзывам многих автолюбителей, стоят своих денег только тогда, когда этих денег не так уж и много, а замену датчика провести нужно. Впрочем, цены на датчики этих фирм достаточно демократичны и вам не жалко будет заменить их на устройства из более высокого ценового сегмента.

Характеристики, назначение, виды, принцип работы ДУТ

Все современные автомобили оборудуются специальным датчиком, который необходим для регулярного контроля за уровнем топлива и исключения ситуаций с неприятными последствиями на дороге. Датчик отображает объем жидкости в баке и километраж, на который его хватит. Каждый автовладелец должен знать об особенностях ДУТ (датчик уровня топлива) и принипе его работы.

Место расположения

Датчик устанавливается непосредственно в баке для топлива, а визуально он выглядит как зонд из металла с небольшой электронной головкой и отображающейся на экране информацией об объеме жидкости. Датчик рассчитан на баки практически любого объема и неограниченный срок службы. Цифровые модели выдают информацию с небольшой погрешностью – всего до 1 %.

Характеристики

Свисающий с устройства и связанный с резистором поплавок всегда располагается на поверхности топлива в баке. При изменении объема жидкости в баке показания датчика корректируются под воздействием изменяющегося внутреннего давления. По критерию способа передачи сведений на электронный блок ДУТ различаются:

  • Поплавочный.
  • Ультразвуковой.
  • Магнитный прут.
  • Электрический конденсатор.

На дорогостоящих современных авто используется, как правило, ультразвуковой датчик, работающий идентично радару. Принцип действия – фиксация импульсов и время отражений от стенок бака. Для выявления дефектов и поломок такого датчика требуется обследование электроники машины с помощью компьютера и квалифицированными специалистами.

Датчик в виде электрического конденсатора визуально выглядит как две трубки с дырочками, которые вставлены друг в друга. Через отверстия внутрь попадает топливо и изменяет емкость конденсатора, на что мгновенно реагирует датчик. При уменьшении объема топлива емкость такого конденсатора увеличивается. Датчик поплавочного типа работает по тому же принципу, когда поплавок в трубке перемещается в зависимости от уровня жидкости.

ДУТ отличаются между собой и по форме в зависимости от того, для бака какой формы они предназначены. Так, датчики с шарообразным поплавком устанавливаются на полноприводную технику, а устройства с прямоугольной формой – для переднеприводных.

Считывание информации

При наличии в авто бортового компьютера данные о топливе отражаются на экране. Это происходит за счет направления датчиком сигнала на цифровой преобразователь, который превращает его в код, отображаемый компьютером на приборной панели. Эти датчики выдают очень точные данные, но требуют грамотной настройки.

При отсутствии компьютера на авто сведений об объеме жидкости обрабатывается специальной схемой и отображается затем на приборной панели.

Ошибки, влекущие искажение данных

Искажение данных об уровне топлива может проявляться при неправильном монтаже ДУТ, нарушении правил эксплуатации авто, по другим причинам. К самым распространенным ошибкам, влекущим искажения данных о топливе, можно отнести:

  • Расположение датчика не по центру бака. При движении авто топливо в баке поласкается во всех направлениях, что может стать причиной к перепадам окончательных показаний уровня топлива. Если автомобиль по причине особенной конструкции не дает возможность установки датчика по центру бака, то для них специально изготавливаются ДУТы с изогнутыми трубками.
  • Редкий запрос информации. Запрос данных о топливе в баке должен проводиться каждый 15 – 30 секунд, что обеспечивается настройкой датчика. Это позволит гарантировать точные показания уровня жидкости в емкости.
  • Движение по пересеченной местности. При частой эксплуатации техники в местности со склонами и ямами получать точные показания об уровне топлива практически невозможно.
  • Два топливных бака в конструкции авто. При установке одного датчика на два бака данные о топливе могут не соответствовать действительности, поскольку при движении авто жидкость переливается из бака в бак. Единственным решением станет установка двух датчиков и их объединение с помощью программной настройки.
  • Касание трубкой дна бака. Прикосновение трубкой дна или стенок бака может повлечь ее деформацию, а, соответственно, показаний датчика. Фиксироваться трубка должна так, чтобы до дна бака она не доставала примерно 5 мм.
  • Окисление разъемов. Окисление контактов может провоцировать периодический отказ датчика. Устранить неисправность можно за счет своевременной смазки разъемов.
  • Недостаточное электроснабжение. Недостаток электричества может стать причиной отключения устройства или неверного отображения информации. В этом случае следует привести в норму режим энергопотребления.
  • Поломка вентиляционного клапана бака. Недостаточная вентиляция бака при сильном нагреве будет способствовать искажению данных о топливе.
  • Неправильная настройка датчика. Настраивать датчик рекомендуется при смене вида используемого топлива или для профилактики – каждые полгода.

Поломка ДУТа

Есть несколько причин, почему не работает датчик уровня топлива:

  • поплавок не герметичен;
  • загнулся проволочный держатель;
  • разгерметизация корпуса;
  • обрыв резистора;
  • плохо прикреплен датчик к корпусу бака.

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.

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.

  • Датчик не находится по центру емкости. Если измеритель не находится в центре топливного бака, то во время езды жидкость плескается в разные стороны, что приводит к перепадам в конечных показаниях. Для автомобилей, особенность конструкции которых не позволяет сделать так, чтобы индикатор находился посередине, продаются специальные ДУТы с изгибающейся трубкой.
  • Редкий запрос информации. При настройке датчика топлива устанавливаем диапазон запроса информации в пределах 15-30 секунд. Это повысит точность контроля жидкости в баке.
  • Пересеченная местность. Если техника в основном эксплуатируется на пересеченной местности с большими склонами, то получить правдивые данные о количестве бензина нереально.
  • Наличие двух топливных баков. Некоторые модели автомобилей оснащены двумя баками, и если установить один датчик уровня топлива дизель на два резервуара, то показания будут постоянно расходиться, так как во время езды горючее может переливаться из одной емкости в другую. В этом случае устанавливаются два устройства и объединяются с помощью программы настройки.
  • Трубка касается дна. При касании измерительной трубки о дно происходит ее деформация, что значительно влияет на точность показаний. Устройство нужно крепить так, чтобы до дна оставалось пространство не меньше пяти миллиметров.
  • Окисление электрического разъема. Окисление контактов приводит к периодическому выключению датчика. Рекомендуется дополнительно промазывать разъем смазкой.
  • Электричество на пределе. Превышение пределов нормы энергопотребления техникой приводит к отключению устройства и скачкам в выдаче информации. Следует устранить причину сгорания предохранителя – напряжение бортовой сети.
  • Неисправный вентиляционный клапан бака. При нагреве техники плохая вентиляция топливного бака будет влиять на данные.
  • Настройка датчика. Высокоточную настройку устройства рекомендуется выполнять каждые полгода, особенно при смене вида топлива.

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:

  • очищаем остатки старого герметика в месте крепления;
  • прикладываем резиновую прокладку к отверстию на баке, совмещая их;
  • вставляем электронный блок, опустив поплавок внутрь;
  • затягиваем болты, предварительно смазав прокладку герметиком.

Подключаем провода, аккумулятор и заводим машину, проверяя данные на приборной панели. Четыре провода ДУТа подсоединяются таким образом к бортовому контроллеру:

  • черный к черному – заземление;
  • желтый к желтому – периферийное питание;
  • синий к синему проводу– линия B интерфейс;
  • белый к оранжевому – линия A интерфейс.

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

После замены неисправного датчика приступаем к настройке системы. Этот процесс позволяет настроить устройство максимально точно и обозначить объем потребляемого горючего в литрах. Самый распространенный и удобный способ – это пролить бак, однако он занимает много времени. Можно воспользоваться услугами специалистов в автосервисе либо заняться этим самостоятельно.

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.

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.

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.

Виды ДУТ и общее устройство датчика уровня топлива

Если не рассматривать старые авто, на более современных машинах датчик уровня топлива является потенциометрическим датчиком перемещения. Среди его основных плюсов можно выделить простое устройство, точность данных, а также высокую надежность и небольшую стоимость самого устройства.

Что касается недостатков, датчик имеет группу подвижных контактов, которые в процессе эксплуатации имеют свойство изнашиваться. Также часто указанные контакты окисляются. Это приводит к тому, что в результате окисления или полностью не работает датчик топлива, или же работает, но со сбоями (данные не верны).

Идем далее. В топливной системе могут быть использованы потенциометрические датчики:

  • рычажного типа;
  • трубчатого типа;

Чувствительный элемент в такой конструкции (как у рычажного, так и трубчатого датчика) выполнен в виде поплавка. Указанный поплавок датчика уровня топлива может быть пенопластовым, металлическим или пластиковым. Сам поплавок размещается на поверхности, то есть плавает в горючем.

  • В датчиках рычажного типа поплавок соединяется стальным рычагом с подвижным контактом потенциометра. В свою очередь, потенциометр — устройство, которое создает сопротивление при прохождении электрического тока.

При этом потенциометр разделен на отдельные участки-сектора в виде полос. Указанные полосы выполнены из особого резистивного материала, причем для каждого сектора он разный. В основе потенциометра лежит толстопленочный резистор.

Рычажный датчик уровня топлива стоит в блоке подачи топлива. Если просто, датчик зачастую установлен на самом бензонасосе. Реже решение может быть отдельным. Также можно отметить, что благодаря простой конструкции датчик уровня топлива данного типа вполне можно считать универсальным решением. Это значит, что его можно ставить в любые бензобаки.

Трубчатый датчик уровня топлива предполагает в конструкции особую трубку, в которой (благодаря наличию направляющих) поплавок получает возможность перемещаться. При этом провода сопротивлений располагаются параллельно, на них замкнуты контактные кольца на поплавке.

Плюсом трубчатого ДУТ является то, что уровень топлива показывается более точно. Этот датчик устойчив к колебаниям горючего в баке, которые возникают при изменении положения кузова авто. Однако такой датчик нельзя ставить во все без исключения топливные баки, так как есть зависимость от геометрических параметров бака.

Еще добавим, что после активного перевода ДВС на альтернативные виды топлива (использование этанола, метанола, биодизеля) использовать контактные датчики для измерения уровня топлива нельзя. Дело в том, что датчик (его контактные поверхности) быстро изнашиваются в такой среде, которая является весьма агрессивной.

По этой причине в данном случае используют бесконтактные датчики уровня топлива. В качестве примера, MAPPS. Такое решение хорошо подходит для агрессивных сред, так как это неактивный магнитный датчик положения.

При этом чувствительный элемент полностью закрыт в герметичный корпус, нет прямого контакта датчика уровня топлива в баке с самим горючим. Замер уровня происходит за счет рассмотренного выше поплавка, который присоединен к рычагу с постоянным магнитом.

Указанный магнит осуществляет перемещения по сектору, где в виде лучей крепится большое количество пластин из металла. Наличие магнитного поля позволяет на каждой пластине сформировать отдельный электрический сигнал, причем на каждой пластине такой сигнал разный. Далее сигнал считывается с датчика уровня топлива, что и соответствует тому или иному уровню горючего в баке.

Что в итоге

Как видно, ДУТ или датчик уровня топлива в баке является достаточно простым, однако важным элементом в устройстве системы топливоподачи. Причина вполне очевидна, так как при эксплуатации автомобиля важно всегда точно знать, сколько горючего находится в баке.

При этом следует учитывать, что как и любое другое устройство, указанный датчик может выходить из строя или работать со сбоями. По этой причине, если показания датчика уровня топлива явно отличаются от реальных, такой датчик подлежит проверке и замене.

В противном случае автомобиль может остаться без топлива в самый неподходящий момент, а также критическое снижение горючего в бензобаке может привести к скорому выходу из строя бензонасоса, засорению топливных фильтров и элементов системы топливоподачи осевшей грязью и частицами со дна бака и т.д.

Поплавковый рычажный ДУТ

Принцип работы датчика уровня поплавкового типа основан на использовании реостата. К его центральной части прикреплен рычажок, на конце которого располагается поплавок. В зависимости от уровня топлива в баке поплавок будет перемещаться передвигая соответственно, и рычажок реостата по контактной дорожке. Во время такого движения будет изменяться сопротивление, что фиксируется электросистемой автомобиля. Соответственно, стрелка на приборной панели будет перемещаться в соответствии с указанным сопротивлением на реостате. К слову, при определенном положении поплавка, а значит, и значении сопротивления на реостате будет загораться контрольная лампа на приборной панели, указывающая на то, что в баке осталось мало топлива и необходима дозаправка.

Для наглядности рассмотрим работу датчика уровня топлива на примере автомобилей ВАЗ-2108/ВАЗ-2109, ВАЗ-21099. У них в конструкции могут использоваться два датчика — для высокой и низкой приборной панели. Конструкционно они похожи, однако имеют различное рабочее сопротивление. В частности, для датчика высокой панели значение сопротивления от 238 до 262 Ом означает, что топливный бак пуст. При сопротивлении 59…71 Ом стрелка топливного прибора находится приблизительно посередине (соответственно, и бак значит наполовину наполнен). Если же сопротивление находится в пределах 17…23 Ома, то это означает, что бак машины залит полностью.

Что касается датчика для низкой панели, то тут ситуация аналогичная. Так, при сопротивлении 285…335 Ом стрелка указывает на пустой бак. При 100…135 Ом стрелка будет соответствовать половине, а при значении 7…25 Ом — в конце шкалы, указывать, на полностью заправленный бак.

Указанные сопротивления важны в контексте проверки датчика, поскольку при выходе его из строя первое, что нужно сделать — выполнить проверку внутреннего сопротивления датчика с помощью электронного мультиметра.

Обратите внимание, что указанные значения сопротивлений актуальных лишь для перечисленных моделей ВАЗ. Для других же машин соответствующие значения необходимо искать дополнительно в прилагаемой к ним технической документации (мануалу). Однако даже эти показатели можно использовать как ориентир!

Трубчатый ДУТ

Конструкция датчика основывается на корпусе с направляющей стойкой (собственно, трубка), на другом конце которого расположен провод с контактной группой (фишкой). Также в конструкции есть поплавок с контактными кольцами, расположенный внутри полой трубки. Фланец корпуса крепится с помощью крепежных болтов на верхней стенке топливного бака. К слову, это является недостатком подобного типа датчиков и накладывает ограничение на его использование. В частности, датчики трубчатого типа можно устанавливать лишь на баки, высота которых достаточно велика.

Алгоритм работы трубчатого датчика уровня топлива следующий:

  • На трубке, которая касается дна, в нижней ее части, есть отверстие (или два), через которое топливо поступает во внутрь.
  • Расположенный внутри трубки поплавок имеет контактные кольца и при движении по трубке с изменением уровня топлива в баке изменяется и сопротивление. Измерение сопротивления происходит по одному или двум контактных проводах расположенных вдоль направляющей трубки.
  • Движение поплавка на поверхности топлива естественным образом меняет значение электрического сопротивления на контактном проводе при подаче на него питания.
  • В момент, когда поплавок находится в верхнем положении (бак полностью заполнен) задействуется небольшой отрезок контактного провода, соответственно, значение сопротивления минимально. В момент же, когда бак пустой — поплавок находится в нижней крайней точке, соответственно, длина сигнального провода максимальна, что соответствует и максимальному электрическому сопротивлению.

Сопротивление датчика уровня топлива будет отличаться у различных машин, поэтому при измерении нужно пользоваться технической документацией.

Электронный ДУТ

Электронные датчики уровня топлива устанавливают на автомобили, где используется качественный бензин и дизельное топливо, произведенный на биологической основе. Это обеспечивает не только очень точные показания датчика, но и позволяет «не прикасаться» исполнительному механизму непосредственно к топливу. Однако особенностью использования таких датчиков является то, что он не обеспечивает плавности в наблюдении за уровнем топлива (с небольшими шагами). В основе конструкции бесконтактных ДУТ лежит неактивный магнитный датчик. Схема датчика уровня топлива по которой он работает следующая:

  • Основная часть датчика находится в герметичном корпусе. С топливом соприкасается лишь магнитный датчик (MAPPS) и его рычаг.
  • Движение поплавка с магнитом происходит по сектору, определенному металлическими пластинами разной длины. Сигнал, соответствующий определенному уровню топлива в баке формируется зависимо от положения магнита на отдельной пластине.

Указатель уровня топлива в данном случае формируется по дискретному методу поскольку амплитуда сигнала обратной связи будет меняться от отрезка к отрезку который проходит магнит. В зависимости от модели конкретного датчика значение амплитуды сигнала и прочая техническая информация, отличается. Погрешность работы такой системы не превышает 0,5%…1% но и стоимость значительно выше обычной контактной системы, поэтому устанавливаются данные ДУТ лишь на машины бизнес и премиум класса.

Проверка датчика уровня топлива по универсальному методу

После проверки, приходит ли питание от предохранителя на датчик топлива, необходимо проверить как работу самого датчика, так и сигналы, отходящие от него на потенциометр на приборной панели, то есть, прибор уровня топлива.

Между датчиком топлива и потенциометром, используемых в машинах с карбюраторным двигателем, имеет три провода. Один из которых — «масса», второй — сигнальный провод сопротивления, идущий к прибору, и третий — сигнальный к контрольной лампе критического уровня топлива!

Между датчиками и потенциометрами у инжекторных моторов проводов четыре. Первый — «масса», второй — питание на бензонасос, третий — сигнальный, четвертый — на сигнальную лампу. Между электронными датчиками и прибором также имеют три провода. Первые два — это питание и «масса», а третий — сигнальный, идущий к блоку управления, который укажет количество топлива на цифровом табло приборной панели.

Проверку поплавкового или трубчатого датчика уровня топлива имеет смысл начать с универсального метода. Он выполняется в двух вариантах — когда стрелка постоянно находится в начале шкалы и когда стрелка находится постоянно в конце шкалы. Начнем с первого. Для этого необходимо:

  • Обеспечить доступ к контактной группе датчика на топливном баке.
  • Включить зажигание.
  • Разорвать цепь сигнального провода (используя дополнительные провода).
  • Наблюдать за поведением указателя уровня на панели приборов.

В случае, когда после этого стрелка на приборе сместилась в конец шкалы — датчик уровня топлива неисправен. Если же стрелка осталась на месте — требуется проверить целостность сигнального провода, то есть, «прозвонить» его.

Если стрелка постоянно находится в конце шкалы, то проверка датчика выполняется по следующему алгоритму:

  • Обеспечить доступ к контактной группе датчика над бензобаком.
  • Включить зажигание.
  • Конец сигнального провода, идущего на приборку, поочередно замкнуть сначала на контакт датчика, а потом на кузов («массу»).
  • В случае, если стрелка прибора при этом осталась на нулевой отметке в обоих случаях, то это значит, что, скорее всего, оборвался сигнальный провод, соединяющий датчик с прибором. Следовательно, его нужно прозвонить.
  • Если стрелка отклоняется в противоположную сторону в случае замыкания провода на кузов — значит, отсутствует контакт датчика с «массой».
  • Если же стрелка смещается в обоих случаях — значит, датчик неисправен и требуется дальнейшая диагностика.

Для более точной диагностики датчик уровня топлива лучше проверять его в снятом состоянии.

В процессе демонтажа следите за тем, чтобы мусор с крышки или ободка уплотнителя не попал в топливный бак. Поэтому перед демонтажом желательно протереть ветошью пыль и грязь на крышке топливного модуля.

Как проверить рычажный датчик уровня топлива мультиметром

Конкретный пример как проверить рычажный датчик уровня топлива поплавкового типа в снятом состоянии рассмотрим на основе автомобилей ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 и ВАЗ-21099. Алгоритм проверки будет следующим:

  • Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления.
  • Подключаем к выводам датчика щупы и двигаем резистивным рычагом по дорожке. Сопротивления при различных режимах должно постепенно изменяться.
  • Так, если поправок висит внизу под собственным весом (соответствует пустому баку), то сопротивление на датчике должно быть в пределах 238…262 или 285…335 Ом в зависимости от того, какой используется датчик. Если поднять поплавок вниз, то сопротивление должно снизится до 17…23 либо 7…25 Ом. На практике указанные значения могут НЕЗНАЧИТЕЛЬНО отличаться. Если показания отличаются значительно, не меняются или же меняются скачкообразно в процессе движения поплавка — скорее всего, датчик неисправен.

Кроме измерения датчика уровня топлива мультиметром также нужно выполнить его визуальную проверку. В частности, проверить работоспособность нужно, убедившись, что провода и разъемы не имеют механических повреждений. Также обязательно нужно осмотреть наличие окислов и/или мусора на переменном сопротивлении, а планка с контактами надежно закреплена и припаяна к выводам. Еще надо проверить плотность контакта, то есть, насколько плотно «язычок» подходит к переменному сопротивлению. При необходимости его нужно будет подогнуть (только осторожно!).

На других автомобилях (или при использовании других датчиков) алгоритм проверки будет таким же, однако предварительно необходимо знать номинальное значение сопротивлений установленных датчиков. Это можно найти в инструкции к ним либо в технической документации к автомобилю (мануалу).

Обратите внимание, что если датчик уровня топлива исправен, а указатель на приборной панели все равно работает некорректно либо не работает вовсе — значит, неисправен сам указатель. Зачастую ремонт связан с заменой (или добавлением) подстроечного резистора. Это требуется для того, чтобы скорректировать вышедшее из строя сопротивление на самом приборе.

Некорректные показания

Визуальные признаки, из-за которых датчик топлива «врет»:

  • Стрелка индикатора постоянно двигается, в большинстве случаев – скачкообразно.
  • Прибор показывает частичную заправку или даже пустой бак, тогда как водитель точно знает, что емкость заполнена до предела.
  • Мотор долго работает, но стрелка остается в исходном положении, не становится на фактический уровень.
  • При явно малом количестве бензина, не загорается контрольная лампочка.

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:

  • Разгерметизировался поплавок. Топливо попало вовнутрь. Индикатор показывает, что бак пустой или частично полный, независимо от реального количества бензина.
  • При длительных поездках по плохим дорогам и, как следствии, воздействии на систему ударных нагрузок, проволочный держатель теряет исходную геометрическую форму. В результате, подвижность поплавка нарушается, прибор работает некорректно.
  • Из-за ударных нагрузок при аварии, либо в процессе длительного применения топлива низкого качества, падает сопротивление прибора. Стрелка индикатора стоит на отметке полного или пустого бака.
  • По какой-либо причине, вышли из строя резисторные элементы. Признаки – аналогично предыдущему пункту.
  • Повреждено крепление датчика. Обычно в таких случаях в багажнике и салоне чувствуется запах топлива.

В качестве профилактики подобных повреждений, рекомендуется время от времени осматривать электрические контакты и крепления.

Демонтаж ДУТ

Несмотря на то, что особенности креплений узла на разных моделях авто различны, общая схема работы для всех случаев одинаковая:

  • Отключить АКБ (снять провод с минусовой клеммы).
  • Убрать часть пластиковой обшивки. Если надо – еще и заднее кресло.
  • Очистить от грязи и влаги прибор и пространство вокруг него.
  • Отключить провода.
  • Открутить крепеж, снять ДУТ.

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.

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 бакецистернехранилище. 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.

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.

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 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.

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.

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.

Источники


  • http://ftnet.ru/vse-o-datchikah-urovnya-topliva/
  • https://avtozam.com/elektronika/sensor/datchik-urovnya-topliva-opisanie-i-remont/
  • https://gpsmcard.ru/stati/datchik-urovnya-topliva-v-bake/
  • https://pobenzinu.ru/toplivnaya-sistema/datchik-topliva
  • https://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/kak-vybrat-datchik-urovnia-topliva-5f96aaebb2613332b0176ce2
  • https://avtovikyp.by/blog-o-vykupe-avto/663-chto-takoe-dut
  • https://FB.ru/article/440414/chto-takoe-dut-rasshifrovka-naznachenie-vidyi-printsip-rabotyi-harakteristika-i-primenenie
  • https://ruud.ru/avtomobili/51306-chto-takoe-dut-rasshifrovka-naznachenie-vidy-princip-raboty-xarakteristika-i-primenenie/
  • http://KrutiMotor.ru/datchik-urovnya-topliva-naznachenie-ustrojstvo-neispravnosti/
  • https://etlib.ru/blog/1185-kak-proverit-datchik-urovnya-topliva
  • https://perevozka24.ru/pages/datchik-urovnya-topliva-tipy-konstrukciya-princip-raboty-remont-neispravnostey
  • https://habr.com/ru/post/259897/
  • https://ustroistvo-avtomobilya.ru/sistemy-bezopasnosti-i-komforta/ukazatel-urovnya-topliva-moskvich-408/
  • https://motorsguide.ru/system/kak-ustroen-datchik-urovnya-topliva-avtomobilya

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт автомобиля, решение проблем с авто