Как работает датчик уровня топлива и его ремонт

Автор:Иван Баранов

Датчик уровня топлива в автомобиле представляет собой контроллер, предназначенный для мониторинга объема горючего в баке. Его наличие позволяет автовладельцу своевременно заправить бак, чтобы не произошла остановка на дороге во время движения.

[ Скрыть]

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.

Рычажная разновидность устройств

Трубчатый контроллер определения уровня топлива

Рычажный

Основные составляющие элементы датчика уровня топлива рычажного типа в транспортном средстве:

• потенциометр;
• поплавок;
• рычажный элемент.

Сам потенциометр включает в себя два сектора. На одну из составляющих наносится пластина, выполненная из резистивного материала. Второй сектор представляет собой бегунок, который контактирует с пластиной и рычагом. Другая часть детали связана с поплавком.

Трубчатый

Детали трубчатого вида имеют отличия в плане конструктивных составляющих. Такие контроллеры не оснащаются потенциометрами, но в них используется его принцип действия.

Основные составляющие элементы устройства:

1. Защитная трубка.
2. В самой трубке установлена направляющая составляющая.
3. Поплавок, который движется по стойке.
4. Закольцованный проводник сопротивления. Этот компонент подключается к электроцепям, которые идут к индикатору, расположенному в салоне машины на приборной панели.
5. Контактные кольца. Они располагаются внутри поплавка. Эти элементы всегда контактируют с электроцепью, что обеспечивает возможность дополнительного кольцевания цепи сопротивления.

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.

Виды (общая классификация) датчиков уровня автомобильного топлива

На вопрос, где находится датчик уровня топлива, односложно ответить нельзя, все зависит от типа устройства. На сегодняшний день прибор представлен в достаточно большом разнообразии вариантов. По конструктивным особенностям выделяют такие виды:

• поплавковые, называемые также потенциометрическими;
• емкостные;
• ультразвуковые.

По характеристикам выходного сигнала существуют такие виды датчиков уровня топлива:

• аналоговые. В основном, это штатные приборы поплавкового типа. Аналоговый датчик уровня топлива отличается доступной стоимостью, но при этом обладает низким уровнем защиты от помех, из-за чего наблюдается высокая погрешность в показаниях;
• частотные. Исходные данные передаются на диспетчерское устройство с помощью кодированного сигнала. Отличаются меньшим уровнем погрешности по сравнению с аналоговыми;
• цифровые — оснащаются микропроцессорным устройством. Данные обрабатываются и передаются в виде цифрового сигнала. Этот вид датчиков уровня топлива отличается высокой помехозащищенностью, что обеспечивает высокую точность замеров.

Принцип работы датчика

Принцип функционирования приборов разного типа имеет отличия.

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.

Как проверить датчик давления топлива

В зависимости от того какая система топливоподачи используется для авто существует три способа проверки датчика на работоспособность без демонтажа топливной рейки:

• механический способ для авто старого образца с резиновыми шлангами сброса топлива для бензиновых ДВС;
• мультиметром;
• манометром.

Демонтаж рейки и последующая диагностика регулятора более надежный способ проверить качество смеси, поскольку вместе с ДДТ проверяются все смежные узлы и проводка. Диагностику в большинстве вариантов проводят на СТО, поскольку потребуется использовать специальный стенд. Самостоятельная диагностика в гараже без демонтажа рейки требует наличия тестера и проводится за 15 минут.

Механическая диагностика регулятора старого образца

Для бензиновых ДВС в системе топливоотвода которых используется резиновый патрубок, датчик расположен на входе в насос. Проверка проводится только на непрогретом моторе.

• Завести двигатель.
• Запомнить характер его работы (неисправный датчик дает троение мотору).
• Пережать плоскогубцами на 1–3 секунды патрубок отвода топлива.

Если неисправность находится в регуляторе, двигатель восстановит свою работу, обороты становятся плавными, пропадают рывки. Если после того, как закрыт отводной патрубок, мотор продолжает работать некорректно, неисправность может находиться в забитых фильтрах, изношенных контактах, датчик при этом исправен.

Диагностика мультиметром

С помощью тестера проверяют работоспособность РДТ и качество питания от колодки. Проверка электросигнала на колодку проводится по шагам.

• Снять с датчика колодку.
• Перевести мультиметр в режим измерения напряжения.
• Установить черный вывод тестера на «минус», красный щуп присоединить к разъему колодки.

Если проход у электричества на датчик ничего не мешает, нет потери напряжения, на экране тестера высветится значение 5 В. Допустимое отклонение ±1 %.

Вторым этапом проверяется качество выходного сигнала от электрической части регулятора. Проверка сигнала от датчика по шагам.

Черный щуп от тестера присоединяется на минусовый вывод АКБ, красный щуп соединяется с сигнальный провод регулятора (чаще провод расположен в колодке посередине в красной оплетке).

Завести мотор, дать поработать 1 минуту на минимальных оборотах холостого хода. В таком режиме оборотов выходное напряжение на ДДТ должно оставаться минимальным 1.3 В.

При увеличении оборотов параметр напряжения от датчика должен увеличиваться до 5 В. Если узел неисправен, на самых высоких оборотах показания могут значительно отличаться как в большую (в 10 % случаев) так и в меньшую сторону. Это приводит к тому, что насос начинает нагнетать топливо и переходит на аварийный режим работы.

Проверка манометром

Для проверки датчика на работоспособность используют манометр, прибор для измерения давления в рампе и патрубках топливной системы, давления воздуха в шинах и прочее. Перед проверкой манометром необходимо отсоединить с системы вакуумный шланг и подключить прибор между штуцером и топливным патрубком.

Перед диагностикой необходимо уточнить значение давления для конкретного автомобиля по мануалу. Рабочее давление для бензиновых моторов колеблется в пределах 2.5–3 Атм. В процессе перегазовки давление опускается на 1–2 % от нормы, исправный клапан удерживает значение в рамках допустимого.

Почему может не работать?

Контроллеры уровня топлива в баке часто ломаются, в результате чего владельцы авто сталкиваются с проблемами. Параметры на контрольном щитке отображаются неверно либо вообще отсутствуют. Все неполадки устройств можно условно разделить на механические и электрические.

В неисправностях электролинии все просто – проблемы являются следствием:

• окисления контактных элементов;
• выхода из строя предохранительных устройств;
• повреждения электролинии.

Канал AvtoTechLife на примере автомобиля Шевроле Нива предлагает узнать о нюансах диагностики электрической составляющей ДУТ.

Механические неполадки могут быть более серьезными:

1. Поломка в результате износа рабочих секторов потенциометра. Износ элементов происходит из-за контакта потенциометра с бегунком, поскольку последний регулярно перемещается по секторам. Если износ незначительный и на секторе есть только затертая полоска, то для ликвидации неполадки можно подогнуть бегунок. Это приведет к тому, что он будет контактировать с неизношенной частью сектора. Однако в случае если полоса износа широкая, это не даст результатов, потребуется замена контроллера.
2. Изгиб рычага устройства. Неисправность обычно происходит в результате снятия контроллера и дальнейшего его монтажа, при котором были допущены ошибки. В результате контроллер работает, но при демонстрации показаний будут выводиться неверные значения. Отклонение может быть серьезным.
3. Повреждение поплавка в результате нарушения герметичности. Неисправность приведет к попаданию горючего внутрь контроллера, поэтому устройство всегда будет располагаться на поверхности. Когда объем топлива в резервуаре увеличится, датчик будет погружаться в жидкость. Выводимые на приборной панели значения будут неверными.

Неполадки такого плана приведут к полному выходу из строя либо некорректному функционированию контроллера. Стрелка на контрольном щитке может дергаться во время работы либо указывать на пустой резервуар с горючим.

Если неполадки датчика уровня топлива связаны с механической составляющей, то целесообразно произвести полную замену устройства.

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.

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.

Замена устройства

Подключать и устанавливать датчик уровня топлива можно самостоятельно. С этой задачей при соблюдении всех условий справится даже неопытный автовладелец.

При замене датчика уровня топлива надо ориентироваться на параметры электроцепи, которые указаны в сервисной документации к машине.

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 установить?

Установка контроллера для измерения уровня горючего выполняется так:

1. Перед процедурой монтажа производится прочистка посадочного места, надо удалить остатки герметичного клея.
2. Если комплектация контроллера включает в себя прокладку, выполняется ее монтаж на место посадки устройства. Уплотнитель надо обработать герметичным клеем, если требуется. Это позволит обеспечить качественную герметизацию. При монтаже прокладки важно совместить отверстия под винты, фиксирующие прибор.
3. Процедура сборки выполняется в обратной последовательности.

Схема подключения

Универсальная карта подключения ДУТ в авто

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.

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.

Ремонт своими руками

Если датчик оборудован пористым компонентом, то для его смены имеется несколько вариантов:

1. Можно демонтировать его из гнезда фиксатора и установить новый, закрепив его.
2. Либо произвести замену самого поплавка вместе со штангой.

Второй вариант более предпочтительный, поскольку прост в реализации. При загрязнении поверхности полосы на шкале реостата производится очистка элемента.

Процедура очистки выполняется исключительно ватой либо мягкой тканью, заранее обработанной спиртом. Использование жестких материй или других изделий не допускается. Это приведет к повреждению рабочего слоя шкалы, он достаточно тонкий, поэтому можно спровоцировать поломку реостата. Ремонту элемент не подлежит, придется его менять.

Если от контроллера оторвались контакты электроцепи, их надо аккуратно припаять обратно либо соединить в месте повреждения. Пластины, обладающие механическими повреждениями (трещины, излом), ремонту не подлежат, только меняются. Если датчик выдает некорректные показания, то исправить проблему можно путем регулировки угла на так называемой штанге. Этот элемент предназначен для фиксации поплавка. Чтобы получить точные показания, угол выгибается в разные стороны.

Датчики дизельных систем COMMON RAIL типа BOSCH

Производительные системы прямого впрыска топлива COMMON RAIL от Бош получили большую популярность благодаря эффективности, снижению расхода топлива и надежности. Существует три разновидности систем топливоподачи, каждая из которых оснащается ТНВД определенного класса и уровня:

• с регулировочным клапаном на рампе высокого давления;
• регулировка топлива на патрубке высокого давления при выходе на ТНВД;
• тип «двойной контроль», с двумя РДТ на магистралях высокого и низкого давления.

Точно определить, где находится регулятор, можно после изучения системы топливоподачи конкретного двигателя. Первичную диагностику рекомендуется проводить мультиметром. Оригинальные датчики Бош для COMMON RAIL имеют срок эксплуатации от 10 лет, выходят из строя в последнюю очередь, поэтому при любых нарушениях в режиме работы дизельного мотора диагностику начинают с проверки форсунок, ТНВД, качества дизеля.

Самостоятельно поменять РДТ можно за 15 минут в гараже, процедура достаточно простая. Но чтобы менять элемент необходимо полностью удостовериться, что некорректная работа ДВС связана с выходом из строя регулятора.

Сколько стоит датчик уровня топлива?

Стоимость устройства зависит от производителя и конкретной модели авто.