Автомобиль датчик топлива устройство

Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство

Датчик уровня топлива (ДУТ) — функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.

Датчик располагается в баке для подачи топлива, а указатель топливного уровня выводится на приборной панели в салоне автомобиля. Подобные датчики контроля отличаются очень низкой погрешностью (не более 1%), их конструкция не имеет движущихся и быстро изнашиваемых элементов.

ДУТ также могут применяться в системах контроля заправок и слива топлива, а также в системах проведения спутникового мониторинга автомобилей.

Как устроен датчик уровня топлива

Современный датчик уровня топлива — это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.

В топливной системе автомобиля могут использоваться датчики-потенциометры двух видов – трубчатые и рычажные. Основным элементом конструкции подобных датчиков является т.н. поплавок, для изготовления которого может использоваться тонколистовой металл, полая пластмасса и пенопласт.

Рычажный топливный датчик

В таком типе устройства поплавок соединяется с контактом датчика при помощи небольшого рычага, изготовленного из металла. Рычажный датчик представляет собой сектор, который разделен на полосы металла резистивного типа. Основой конструкции являются надежные износостойкие резисторы с толстой пленкой.

Подобный датчик может устанавливаться как отдельно, так и в блоке, который отвечает за подачу топлива. Блок может состоять из ТН и заборника топлива.

Благодаря своей исключительной универсальности рычажные датчики могут применяться практически на всех топливных баках.

Трубчатый топливный датчик

В данном типе датчика поплавок двигается внутри полой трубки. Параллельно установлены и провода, создающие сопротивление, на концах которых имеются контактные кольца для поплавка. Трубчатые датчики отличаются высоким уровнем устойчивости к различным колебаниям ТС.

ДВС, которые применяют новые виды топлива, оснащаются специальными бесконтактными ДУТ. Наиболее известным из таких датчиков является магнитный датчик неактивный (MAPPS).

Основной элемент подобного устройства является закрытым, что полностью предотвращает его непосредственный контакт с горючей смесью. Поплавок в магнитном датчике соединяется с рычагом при помощи магнита (отсюда и название).

Передвижение магнита осуществляется исключительно по сектору, на котором устанавливаются металлические пластины, имеющие разную длину. Сформированное магнитное поле создает электрический сигнал на поверхности пластин, который определяет существующий уровень топливной смеси в баке.

Как работает датчик уровня топлива

Принцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.

Замеры уровня топлива поплавком осуществляются только при снижении уровня ТС в баке. При этом изначально указатель уровня показывает на заполнение бака, и только спустя некоторое время происходит плавное снижение указателя. В этот временной интервал датчики уровня могут допускать некоторую погрешность в измерении, которая зачастую не превышает 1%.

В большинстве топливных систем устанавливаются датчики уровня с цифровым и аналоговым сигналом. Датчик аналогового типа определяет степень изменения напряжения на потенциометре. Подобные датчики дают большую степень погрешности в измерениях в сравнении со своими цифровыми аналогами.

Датчик цифрового типа предназначен для преобразования аналогового сигнала в соответствующую цифру с дальнейшей корректировкой и выравниванием значения, с учетом возможных колебаний уровня ТС. Датчики данного типа отличаются высокой точностью, с допустимым уровнем погрешности в 0,5%.

Источник статьи: http://autodromo.ru/articles/datchik-urovnya-topliva-vidy-princip-raboty-ustroystvo

Что такое датчик уровня топлива

Для контроля горючего в баках используют специальные устройства: датчики уровня топлива, или ДУТ. Они измеряют количество бензина, масла или солярки. Чаще всего ДУТ устанавливают на автомобили, но также они востребованы на топливных складах.

Задача датчика – измерить уровень горючего, пересчитать его объем и передать информацию диспетчеру. Благодаря ДУТ владельцы транспорта отслеживают расход и предотвращают слив бензина: если в какой-то момент уровень горючего в баке резко снизится, диспетчер это заметит. Датчик может дополнять другие контроллеры или служить самостоятельным устройством, но он обязательно подключается к системе мониторинга машины. Именно она транслирует и сохраняет информацию об изменении уровня горючего в баке.

Устанавливают ДУТ через штатное отверстие в баке или специально готовят подходящее по диаметру отверстие для монтажа. Чаще всего устройство выглядит, как стержень или поплавок, но это высокоточное оборудование, которое можно использовать не только на легковых авто, но также на грузовиках, спецтехнике или стационарных объектах. Датчик может соединяться с индикатором уровня топлива на приборной панели. Благодаря этому водитель может отслеживать расход во время движения и вовремя делать остановки для заправки.

Принцип работы датчиков уровня топлива

Ни одно устройство не дает абсолютно точных показаний, но на рынке достаточно моделей с минимальной погрешностью, которую можно не принимать во внимание. Также при полном баке датчик может транслировать некорректные данные, но как только авто начинает движение и топливо расходуется, информация становится достаточно точной. Установить датчик можно на любой бак, включая дизельную систему.

В основе устройства – соответствие значений уровня горючего аналоговому сигналу. Модели, которые использовали только аналоговые показатели, имели большую погрешность, связанную с неравномерностью заполнения бака и его конфигурацией, поэтому сейчас они встречаются редко. Большинство современных ДУТ – цифровые. Они преобразуют аналоговые данные в цифровой формат, а затем корректируют его, убирая неточности. Благодаря этому погрешности возникают только на этапе измерения уровня топлива и на конечный результат почти не влияют.

Самый популярный вид датчиков – потенциометрический. Это недорогие модели с простой и надежной конструкцией, единственным недостатком которых можно считать быстрое окисление. Потенциометрические датчики могут быть трубчатыми или рычажными, но в любом случае они используют поплавок из пенопласта, пластмассы или легкого металла. Однако при рычажной конструкции поплавок соединен с потенциометром при помощи металлического рычага, а в трубчатых моделях датчик поплавок двигается в трубке с контактными кольцами.

Рычажные потенциометрические устройства подходят для всех видов баков. Трубчатые модели не универсальные, зато они сохраняют устойчивость при маневрировании автомобиля: на поворотах, спусках, подъемах, а это гарантирует высокую точность измерений.

Однако потенциометрические датчики – контактные, поэтому их нельзя использовать для транспорта, который работает на новых видах топлива вроде биодизеля или метанола. Контактные устройства быстро изнашиваются, поэтому часто владельцы транспорта выбирают бесконтактные модели. Они работают по другому принципу, используя магниты или чувствительные элементы, которые напрямую не контактируют с содержимым бака. Но и бесконтактные устройства используют для измерения уровня горючего поплавок. Он соединен с магнитом или другим элементом, который воспринимает движения поплавка и формирует электрический сигнал.

Виды датчиков уровня топлива

В зависимости от формата выходного сигнала устройства могут быть частотными, аналоговыми или цифровыми. Аналоговые и частотные модели – редкость. Если датчики, работающие только с аналоговыми сигналами, отличаются большой погрешностью, то частотные модели передают информацию с задержкой. Впрочем, если не нужно знать точное количество топлива в баке, и достаточно приблизительной информации, можно сэкономить, выбрав недорогую аналоговую модель. В остальных случаях лучше выбрать цифровой датчик.

Цифровые модели комплектуют электронной платой, которая регистрирует расход топлива. Они не требуют подключения к электрической системе авто, могут работать от батареи или другого автономного источника питания. Уровень погрешности у такого оборудования минимальный, и при грамотной установке проблем на протяжении всего срока эксплуатации не возникнет.

Также датчики классифицируют по типу крепления: одни устанавливают внутри бака, другие крепятся к трекеру. Для точности измерений необходимы модели с установкой в баке. Различаться устройства могут и методом измерения. Выше мы описали, как работают поплавковые датчики уровня топлива, но также существуют емкостные и ультразвуковые варианты. Ультразвуковые модели используют излучатели для измерения уровня горючего, они точные и легко монтируются, но чувствительны к примесям в баке. Также они не слишком популярны из-за высокой стоимости.

Дополнительные функции датчиков

Для удобства эксплуатации производители дополняют устройства новыми функциональными возможностями:

• Контроль электропитания. Если внезапно исчезает сигнал уровня топлива, скорее всего, дело в том, что разрядилась батарея, или устройство отключилось от питания. Некоторые компании позволяют контролировать подключение ДУТ удаленно. Это полезно для владельцев крупных автопарков, поскольку водители не смогут незаметно отключить датчик, чтобы скрыть слив топлива из бака.

• Индикатор. Отображение точное значение уровня топлива в кабине водителя. Это небольшое, но дисциплинирующее дополнение, благодаря которому несложно отбить у водителей охоту сливать бензин.

• Универсальный интерфейс. Модели с этой функцией легко подключить к аналоговым и цифровым трекерам. Это полезно, если выбираются датчики для большого числа авто, и нет уверенности, что во всех трекерах установлены цифровые интерфейсы.

• Отслеживание температуры. Теоретически этот показатель помогает поддерживать авто исправным, но практически сведения о температуре топлива в баке никак не влияют на сроки обслуживания и ремонта. Однако многие водители привыкли отслеживать этот параметр. Поскольку наличие такого контроллера на стоимость устройства почти не влияет, легко закрыть глаза на отсутствие практической пользы.

• Взрывозащищенный корпус. Вы можете купить датчик во взрывозащищенном исполнении и для легковой машины, но правила безопасности требуют установки именно таких устройств в ограниченном числе случаев. Например, взрывозащищенные ДУТ монтируют на бензовозы и другую специальную технику, которая перевозит грузы повышенной взрывоопасности. От других датчиков эти устройства отличаются конструкцией и дополнительной сертификацией, которую обязательно выполняют до поступления в продажу.

Перед выбором датчика уровня топлива полезно выяснить конфигурацию бака. Если она сложная, ищите ДУТ с возможностью изгиба – сложной формой измерителя. Такой датчик можно один раз согнуть под не слишком большим углом, не опасаясь увеличения износа или некорректных показаний. Правда, сгибать измерительную часть нужно не руками, а инструментом, и действовать следует аккуратно. Зато при грамотном монтаже прибор прослужит долго.

Также есть датчики со встроенным GPS-трекером. Это отличный выбор, если функции вроде подробного отслеживания маршрута машины не нужны, и вы хотите контролировать только уровень топлива в баке и получать сведения о местонахождении авто. В таком случае достаточно установить один датчик, не тратя средств на трекер. Так можно сэкономить, а если со временем возникнет необходимость расширить функционал за счет полноценного трекера, подобную модель ДУТ будет несложно подключить к новому устройству.

Выбирая модель со встроенным трекером, важно помнить, что определение координат – только дополнительная функция. А потому датчик будет точно отслеживать уровень топлива в баке, но другие задачи он будет выполнять не так хорошо, как самостоятельные устройства.

Источник статьи: http://mssglonass.ru/articles/chto-takoe-datchik-urovnya-topliva/

Датчик уровня топлива

Для определения количества бензина или дизеля в баке и контроля их расхода применяются датчики уровня топлива. Подобные устройства обычно используются вместе с дополнительным оборудованием, предназначенным для мониторинга транспорта. Они относятся к одним из важнейших компонентов в автомобиле, из-за чего требуют особого внимания.

Что такое датчик уровня топлива

ДУТ представляет собой специальное устройство, определяющее уровень столба топлива в баке. С его помощью можно узнать точный объем имеющегося бензина или дизеля, их расход за конкретный период и время заправок или сливов. Устанавливают такой датчик не только на машины, но и на стационарные объекты.

Работает ДУТ совместно с указателем уровня топлива, расположенном на приборной панели, куда и передает полученные параметры. Для отображения подробной информации потребуется платформа GPS-мониторинга.

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.

Принцип работы датчика уровня топлива

Как именно работает датчик уровня топлива, зависит от его типа. Однако основной принцип их действия всегда идентичен. Он основан на постоянном определении остатков топлива с помощью специального поплавка, трубок или ультразвука. Каждый измерительный элемент особым образом оценивает уровень бензина или дизеля и передает полученные параметры на приборную панель и в систему мониторинга.

Выходной сигнал может быть аналоговым, частотным или цифровым. Каждый имеет свои особенности и преимущества. Наиболее доступными по стоимости остаются ДУТ аналогового типа, но они имеют слабую защиту от помех, из-за чего информация передается с большой погрешностью. Частотные проводят сигналы в кодированном виде, что несколько улучшает ситуацию. Цифровые же датчики уровня топлива имеют микропроцессоры и отличаются лучшей защитой от помех, что позволяет им демонстрировать максимальную точность.

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.

Типы датчиков уровня топлива

Существует 3 вида датчиков уровня топлива в баке: поплавковый, емкостной и ультразвуковой. Каждый из них имеет свои особенности измерений и отличается точностью. Как правило, поплавковый ДУТ устанавливается на автомобили с завода, емкостной и ультразвуковой же можно монтировать у интеграторов GPS-мониторинга.

Поплавковый ДУТ

Поплавковый датчик уровня топлива находится внутри бака и показывает только приблизительный объем горючего. Погрешность при измерениях может иногда достигать даже 30%, из-за чего точным его назвать нельзя. Если датчик уровня топлива цифровой, то отклонения от реальных показателей могут быть заметно снижены. Чаще всего они устанавливаются на новые модели автомобилей.

Определяет уровень топлива такой датчик с помощью специального поплавка. Важной составляющей в устройстве выступает потенциометр. Когда в баке меняется количество топлива, поплавок смещается в соответствующую сторону и воздействует на сопротивление резистора с напряжением. Новые параметры передаются на приборную панель и способствуют движению стрелки в определенную сторону.

Емкостной ДУТ

Датчики уровня топлива емкостного типа устанавливаются внутри бака. Они отличаются высокоточными измерениями, погрешность которых не превышает 2%. Такой ДУТ можно монтировать у интеграторов GPS-мониторинга.

По принципу работы датчик уровня топлива емкостного типа несколько отличается от поплавкового варианта. В нем имеются две трубки, наружная и внутренняя, которые крепятся к плате устройства и выполняют функцию обкладок конденсатора. Они опускаются внутрь бака и пропускают ток. Когда повышается или уменьшается уровень горючего, меняется электрическая емкость датчика. Эти параметры и позволяют определить, насколько заполнен бак.

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.

Удаленный контроль электропитания ДУТа

Иногда передача сигнала от измерителя уровня топлива прекращается. Происходит это по двум причинам: севший аккумулятор или отключение питания. В некоторых случаях недобросовестные водители делают это намеренно для слива горючего. Функция удаленного контроля исключает такую ситуацию и отправляет информацию в автопарк, если датчики топлива были отключены.

Контроль температуры топлива

Функция контроля температуры может присутствовать даже на ультразвуковых датчиках уровня топлива. Она позволяет выявлять отклонения в нагреве горючего и поддерживать двигатель исправным, но практической пользы в ней нет, так как на сроки обслуживания машины температурные показатели не влияют.

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.

Индикатор уровня топлива

Размещается индикатор топлива в кабине. Он показывает точный объем оставшегося горючего для контроля расхода. В некоторых случаях прибор несет дисциплинирующую функцию. С помощью показателей в кабине можно намекнуть недобросовестному водителю, что слив будет зафиксирован индикатором уровня топлива и приведет к наказанию.

Изгиб ДУТа

Если бензобак имеет сложную форму, то может потребоваться специальный ДУТ с возможностью изгиба измерительной части. Такие модели допускают однократное сгибание под углом до 70° без снижения срока службы прибора.

CAN-подобная шина S6

Использование CAN-подобной шины продвигается на рынке ДУТ в качестве создания универсального интерфейса для подключения различных приборов в автомобилях. Такие устройства с измерителем уровня топлива передают информацию по CAN-шине и дают большое преимущество в виде возможности совмещения нескольких датчиков.

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.

Встроенный GPS-трекер в ДУТ

Если автомобилю не требуется полноценная система GPS-мониторинга, но отслеживать местоположение нужно, то ДУТ с GPS-трекером станет оптимальным вариантом. Он помогает контролировать расход топлива и видеть нахождение машины, не приобретая дополнительных дорогостоящих устройств и экономя пространство.

Калибровка

При установке и обрезке емкостного измерителя уровня топлива потребуется произвести его калибровку. Для этого нужно задать новые параметры с указанием минимального и максимального объема горючего. Сделать это можно, просто замерив уровень топлива в пустом и наполненном баке.

1. Подключить ДУТ к компьютеру, предварительно перевернув его измерителем вверх.
2. Заполнить пространство между трубок используемым горючим.
3. Когда показатели в ПО на компьютере зафиксируются, отметить их полным баком.
4. Слить топливо из датчика, дождаться стабилизации в ПО и отметить пустой бак.

Также выполнить процедуру можно с помощью резервуара, но этот способ будет намного сложнее и потребует больше времени. Поэтому проще воспользоваться подручными средствами из инструкции выше.

Как выбрать датчик

Выбирая ДУТ, следует сразу определиться, какого типа он будет. Ситуации, когда есть смысл ставить поплавковую модель, встречаются редко. Как правило, выбор стоит между ультразвуковым датчиком уровня топлива и емкостным. Большой разницы между ними нет, поэтому вопрос скорее индивидуальный.

Что учесть при выборе ДУТа:

1. Тип выходного сигнала. Рекомендуется отдавать предпочтение цифровым устройствам, работающим по стандарту RS-485.
2. Длина измерителя в емкостном ДУТе. Если прибор будет иметь слишком короткие трубки, то минимальный уровень топлива будет отображаться некорректно.
3. Дополнительные функции. Необходимость присутствия функций, расширяющих возможности устройства, определяется индивидуально.
4. Усиленная защита питания и гальваническая развязка. Такие параметры помогают сохранить работоспособность устройства после скачка напряжения.
5. Материал корпуса. Металлические приборы более устойчивы к ударам и обеспечивают защиту от электромагнитного влияния извне.

Также немаловажно обратить внимание на комплектацию прибора и производителя. В коробке должны присутствовать крепежи, прокладки и пломба. Предпочтительно выбирать модели от Bosch, Omnicomm, VDO или Italon. Особенно в тех случаях, когда приобретается электронный ДУТ с дополнительными функциями. Если есть необходимость сэкономить, то можно рассмотреть варианты от AEB, Febi и JP Group.

Замена устройства

Если потребуется установить новый датчик топлива, заменив старый, то ехать в сервисный центр нет необходимости – процедуру можно выполнить самостоятельно. Нужно лишь иметь под рукой все инструменты.

Как заменить ДУТ:

1. Если автомобиль бензиновый, в самом начале нужно отключить отрицательную клемму аккумулятора.
2. Снять облицовку багажного отсека и демонтировать задние сиденья, чтобы обеспечить доступ к датчику.
3. Убрать защитную пластину, скрутив саморезы, и тщательно протереть поверхность, удалив грязь вокруг датчика.
4. Отключить все подведенные электроцепи, предварительно оставив на каждой маркировку, чтобы исключить ошибки в дальнейшем.
5. Скрутить винты, фиксирующие ДУТ, и аккуратно отсоединить устройство. Если измеритель установлен в топливном насосе, то может потребоваться разобрать и его.
6. Произвести тщательную чистку от грязи и клея на месте, где будет установлено новое устройство, обеспечив хорошую герметичность.
7. Устанавливая датчик, важно точно совместить его с прокладкой и, если есть необходимость, аккуратно обработать уплотнитель клеем.
8. Выполнить все действия в обратной последовательности, за исключением установки облицовки и задних сидений.

Когда подключение будет выполнено, следует произвести диагностику. Сначала требуется залить полный бак и убедиться, что стрелка показала увеличение объема топлива. Затем нужно проехать не менее 30 километров и проверить, нет ли утечек и запаха горючего. Если все в порядке, то останется вернуть на место сиденья и облицовку.

Большинство действий с датчиком можно произвести самостоятельно. Однако не стоит разбирать устройство и производить его ремонт, если нет опыта работы с аналогичными приборами. Лучше обратиться в сервис и получить квалифицированную помощь.

Источник статьи: http://pobenzinu.ru/toplivnaya-sistema/datchik-topliva