Устройство датчика уровня топлива – Защита имущества

Устройство датчика уровня топлива

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:

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

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.
Читайте также:  Ваз 2114 кварц на торусах

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.

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.

Читайте также:  Распиновка блока центрального замка ваз 2114

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.

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.

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:

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

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.

Читайте также:  Нива шевроле рывки при разгоне

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:

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 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.
" alt="">

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector