Как работает дут. Указатель уровня топлива и его высокие показатели

Заголовок

Датчик уровня топлива помогает определить объем горючего в топливном баке авто. Этот измерительный элемент входит в состав топливной системы и монтируется в топливный бак. Работает такое устройство совместно с указателем топливного уровня, расположенным на панели приборов.

Как устроены измерители топлива в различных автомобилях

Современные авто вместо классического топливного измерителя оснащаются потенциометрической конструкцией. Причиной тому служат несколько факторов:

Конструкция проста;
Измерения уровня топлива точны;
Цена умеренная.

Хотя потенциометр и обладает рядом преимуществ, есть у него и существенный недостаток – контакты выходят из строя или окисляются из-за своей подвижности; Потенциометрический датчик для автомобиля может быть рычажным или трубчатым. Оба типа измерителя снабжаются пластмассовым, металлическим или пенопластовым поплавком.

Отличия датчиков рычажного и трубчатого типов

Принцип работы обоих устройств идентичен, но некоторые различия все же имеются. В рычажном измерителе поплавок, находящийся на поверхности топлива, соединяется с подвижными контактами потенциометра при помощи металлического рычага. Такой датчик включает в себя и топливный насос, и потенциометр, и топливозаборник, и транзисторы. При изготовлении потенциометрического измерителя своими руками, помните, что лучше использовать толстопленочный резистор – он прослужит гораздо дольше.

Рычажное устройство является универсальным, его можно применить к любому топливному баку.

Трубчатое устройство для измерения перемещает поплавок при помощи специальной направляющей трубочки. Параллельно трубке проходят проводки сопротивления, на которых замкнется кольцо поплавка. Главным плюсом такого принципа работы – измеряющий прибор будет устойчив к колебанию топлива, во время движения транспортного средства (при поворотах, спусках, подъемах).

Такой датчик можно установить не в каждую топливную систему. Ограничивать будут геометрические параметры топливных баков. Потенциометрические измерители лучше не устанавливать на автомобили, горючее для которых содержит спирты – этиловый или метиловый, а так же биодизель. Такие вещества губительны для контактных поверхностей. Для транспортных средств, использующих горючее, с биодизельными или спиртовыми примесями, лучшим вариантом станет бесконтактный датчик для измерения уровня топлива.

Виды бесконтактных датчиков

Наиболее усовершенствованными современными разработками стали бесконтактные измерительные приборы, определяющие объем горючего в баке. Основной принцип работы – определение количества топлива, без погружения чувствительных элементов датчика непосредственно в бак. Бесконтактных измерительных приборов существуют несколько видов:

Магнитные – его чувствительные элементы плотно закупорены и защищены от соприкосновения с горючим. Информацию об уровне топлива по-прежнему передает рычажный поплавок, соединенный с магнитом. Таким образом, происходит перемещение магнита по секторам, на каждом из которых закрепляются пластинки разной величины из металла. Информация передается от магнита к металлической пластине, создавая электрический импульс, этот сигнал считывает датчик, и мы видим показатель уровня топлива в баке.
Радиоуправляемые – данные передаются на приборную панель по средствам радиосигнала. Особенность таких приборов – питание. Запитан он на долговечную батарею. Срок годности источника питания до 7 лет. Соответственно – нет проводов, аккумулятор не расходует энергию, показатели не зависят от электроэнергии, а значит, более точные.
Ультразвуковой – устанавливается на внешней поверхности бака и контрольном информационном блоке. Для каждого типа топлива устанавливается определенная программа. Этот прибор имеет наиболее высокую взрывозащищенность.

Самодельный датчик для измерения горючего.

Если вы убежденный автолюбитель и любите заниматься ремонтом своей машины, увлечены электроникой и не выпускаете из рук паяльник, то устройство для измерения топлива сможете изготовить своими руками. Для того чтобы изготовить самодельный контактный датчик уровня топлива необходимо знать основные принципы и схемы изделия.

Как работают датчики уровня топлива

Основной принцип работы заключается в алгоритме – для каждого значения уровня горючего существует свой сигнал. Однако, это лишь поверхностная сторона вопроса. Современные измерительные приборы довольно сложны своей конструкцией. Горючее опускается на определенную отметку и только после этого поплавок опустится вслед за ним. Какое-то время указатель будет показывать наполненность бака и постепенно спустится до нужной меры.

Поэтому измерительные приспособления всегда дает некоторую погрешность измерений. Показатель погрешности зависит от колебания горючего и геометрии бака.На приборной панели может быть установлен аналоговый или цифровой выходные сигналы. Аналоговый практически утратил свою актуальность из-за сильной погрешности в измерениях. Цифровой же умеет корректировать и выравнивать данные. Неточности в показаниях минимальные, и возможны на этапе физического измерения.

Изготовление емкостного датчика уровня топлива

Емкостной датчик для измерения горючего основан на принципе сопоставления данных электрической емкости прибора. Сама конструкция – несложная – обыкновенный конденсатор. Поэтому самодельный измеритель топлива вполне реализуемое устройство. Изготовить его можно из подручных материалов – двух металлических пластинок или трубок. Важно соблюдать определенные меры, при изготовлении датчика:

Поверхность обоих электродов должна быть изолирована от электрического контакта;
Пространство между этими электродами должно беспрепятственно заполняться горючим, во время погружения датчика и опорожняться во время понижения уровня топлива;
Монтируется в бак такой дизмеритель под наклоном;
Самодельный прибор не должен иметь подвижных частей;
Запитывать его можно не более чем на 5 ватт, при более высоком напряжении горючее воспламенится от искры;
Размещать измерительную схему нужно как можно ближе к датчику;
Провода для подключения схемы к датчику не должны превышать 2 см.

Самодельный емкостной датчик представляет собой два модуля, соединенные тремя проводами. Первый – модуль емкостного датчика, второй – модуль отображения. По двум проводам идет подача питания к модулю датчика по третьему проводу к модулю отображения передается сигнал, трансформируемый в показатель уровня горючего.

Модули – как это работает

Модуль датчика измеряет время заряда. Чем больше горючего в баке, тем выше емкость датчика, значит, для заряда будет необходимо больше времени. Для создания такого измерительного устройства используйте встроенный микроконтроллер (компаратор). На вход будет подаваться часть напряжения посредством резистивного двигателя. Когда измеритель примет напряжение, сработает микроконтроллер, а когда напряжение достигнет пиковой отметки – запустится таймер.

Показания с таймера будут переданы на модуль отражения. Изготавливая самодельный измерительный прибор – тактируйте микроконтроллер кварцем на частоте 16 Мгц. Датчик можно изготовить из фольгированного текстолита. Склейте полоски фольги между собой. Сделайте зазор между пластинками не более полутора миллиметров. Длина пластин – остается на ваше усмотрение.

Датчик уровня топлива - то, что используется для того, чтобы измерять, насколько заполнен бензином бак автомобиля. Погрешность данного аппарата не превышает 1-го процента. Датчики уровня топлива обычно устанавливают в системах, в которых контролируется расход горючего и его слив, обязательно в совокупности с системами спутникового мониторинга.

Хороший аппарат обладает следующими качествами:

Его конструкция облегчена, и вес не превышает 300 грамм.
Его можно установить в плоский резервуар, глубина которого не более 30-ти см - этому способствуют короткие измерительные зонды.
Высокая уровня топлива, что достигается благодаря повышению расширения датчика, а также линейности шкалы.
Модульность исполнения должна позволять заменить измерительную головку вне зависимости от зонда и при этом не использовать повторную тарировку резервуара.

Следует рассмотреть, какую конструкцию имеет датчик уровня топлива.

В сборе он состоит из 2-х модулей. Первый - измерительная головка, 2-ой - зонд. Крепится он через фланец (который имеет прокладку) на резервуаре при помощи самосверлящих винтов. Крепление у головки должно отличаться герметичностью. Это, в свою очередь, обеспечивается установленным уплотнительным кольцом в торцевой проточке. Измерительная головка датчика обладает стабилизатором питающего напряжения, а также схемой цифровой обработки получаемого сигнала. Связь с устройствами, располагающимися с внешней стороны, возможно осуществить, только применяя интерфейсный кабель. Кроме того, головка имеет устройство передачи и приема данных и схему защиты входных и выходных цепей.

Она соединяется с измерительным зондом, за счет которого измеряется уровень бензина. Он выполнен из нескольких коаксиальных электродов, а в его разъеме размещена пружина, которая поддерживает хорошее натяжение струны.

По какому принципу работают датчики топлива? Уровень заполнения зонда, что погружается в бензин, а также его связаны при помощи линейной зависимости. Получаемая величина преобразовывается в значение (цифровое) действительного уровня топлива в баке (всё это происходит в измерительной головке). Эти данные потом обрабатываются в цифровом виде.

Возникающее из-за разгона изменение уровня горючего наименее выражено посередине топливного резервуара. Именно из-за этого датчик уровня топлива устанавливают в этом месте. Нужно отметить, что ориентация измерительного зонда должна быть вертикальной, так как любое отклонение может привести к ошибке в определении объема горючего.

Как уже было сказано, датчик уровня топлива крепят при помощи во фланце, а его герметичность обеспечивается уплотнительной прокладкой, выполненной из резины. После того как он будет установлен, нужно завершить процесс, запломбировав прибор.

Нельзя не упомянуть про тарирование резервуара. Перед тем как оно будет произведено, нужно обеспечить пробег машины с выработкой большей части объема бака. Так повысится точность калибровки. Затем пустой (или полный) резервуар заполняют одинаковыми порциями бензина. Потом значение объема нужно зафиксировать.

Доброго времени суток, дорогие наши читатели. В сегодняшней статье мы расскажем про такое полезное устройство как датчик уровня топлива, низкие показатели которого определенно расстраивают каждого водителя.

Еще бы! Когда заканчивается бензин (или другое топливо), выбор у владельца транспортного средства невелик: либо снова заправлять машину, а сегодня это недешевое удовольствие, либо начинать вести активный образ жизни и ходить пешком. Конечно, в основном все всегда выбирают первый вариант, но, наверное, не стоит доводить себя до ситуаций, когда решение приходится принимать немедленно. В этом и призван помогать датчик уровня топлива.

Функциональные особенности устройства

Датчик уровня топлива (ДУТ) - устройство предназначенное для измерения и контроля горюче-смазочных материалов (бензин, дизельное топливо, масло) на транспортных средствах и соответствующих складах. Рассматривать его функции в условиях складской работы не будем и сосредоточим свое внимание на автомобилях, где он применяется для обозначения уровня топлива, конвертации уровня в объем,передачи полученного значения по аналоговому или цифровому пути.

Устройство может использоваться как дополнение к приборам отображения или контроллерами, с возможностью программирования, имеющие характеристики входных электрических сигналов, соответствующие его техническим требованиям.

Главным предназначением датчика уровня топлива транспортных средств является измерение объема и уровня топлива в баках, чаще всего бензобаках (за исключением дизельных и газовых автомобилей). Состоит такое устройство из металлического стержня, устанавливаемого в емкость с топливом (бак), через штатное отверстие, либо же специально сделанное отверстие, подходящее по диаметру. Подключается датчик к мониторинговой системе машины, на которую и передается нужная информация.

Чаще всего, они представляют собой высокоточные устройства универсального типа, что дает возможность их использования не только на автомобилях, но и на другой технике и даже стационарных объектах (складах, заводах). Данное устройство «сотрудничает» с указателем уровня топлива, который размещен на приборной панели.

В наше время существует несколько вариантов датчиков уровня топлива (электронные, цифровые, поплавковые, ультразвуковые, универсальные), но все они преследуют одну общую цель - правильно определить расход содержимого бака, что бы каждый водитель смог контролировать свои затраты на горючее. Кроме того, устройство позволит Вам следить за объемом слива (особо полезная функция для руководителей предприятий, служб такси и других организаций, где сотрудники могут сливать казенный бензин) и заправок топлива (где, когда и в каком количестве производились).

Что бы иметь возможность более детально контролировать уровень топлива следует установить на транспортное средство соответствующий прибор с повышенной чувствительностью и минимальной погрешностью, что обеспечит максимально точные показатели.

Принцип работы датчика

Поместить датчик уровня топлива можно в любой автомобильный бак, в том числе и с дизельной системой. Выводится показания будут на приборную панель транспортного средства, где для этих целей предусмотрен специальный указатель.

Современные баки имеют самую различную форму и конструкцию, на что обязательно стоит обращать внимание, так как этот факт влияет на количество горючего. Помещенный в бак датчик, не сразу начинает подавать правильные сигналы о его наполнении, так как некоторое время отображает наполнение всего бака и лишь потом цифры опускаються до верного уровня. Правда, если верить статистике, ни одно такое устройство не предоставляет абсолютно точных показаний.

Принцип работы датчика базируется на соответствии значении уровня топлива определенному сигналу, в зависимости от которого различают устройства с цифровым и аналоговым сигналом. Аналоговые датчики имеют высокий процент недостоверности, из-за чего сейчас уже практически не используются. Цифровой датчик «переводит» аналоговый сигнал в «цифру», а затем корректирует и выравнивает погрешности в измерениях, вызванные неравномерностью уровня топлива и геометрии бака. Именно этот вид устройств обеспечивает наиболее точные показатели, а погрешности могут присутствовать лишь на этапе физического измерения уровня топлива.

Современные транспортные средства, в основном, используют в качестве датчика уровня топлива потенциометрический датчик перемещения. Его достоинства выражены в простоте, надежности и низкой стоимости. Среди недостатков выделяют подвижность контактов, из-за чего, он в большей степени подвержен износу и окислению.

Существует два вида потенциометрических датчиков, применяемых сегодня в автомобилях: рычажные и трубчатые. И тот и другой вид оснащен поплавком, который всегда находится на поверхности топлива. Изготавливают такой элемент из пенопласта, тонкого, легкого металла или полой пластмассы. Конечно же каждый из видов имеет свои особенности.

Так, в рычажном датчике поплавок соединяется с подвижным контактом потенциометра (устройство, создающее сопротивление току) благодаря металлическому рычагу и может применяться как отдельно, так и входить в состав блока подачи топлива. Из-за своей конструкции, датчики данного типа универсальны и могут использоваться в любых топливных баках.

Трубчатый датчик состоит из трубки в которой поплавок перемещается по направляющей, а параллельно ей располагаются провода сопротивлений с замыкающимися на поплавке контактными кольцами. Главным преимуществом датчика данного типа выступает его устойчивость к перепадам уровня топлива при поворотах, подъемах и спусках автомобиля. Отрицательным моментом является наличие ограничений в использовании, из-за геометрических параметров топливного бака.

Описанные виды датчиков уровня топлива относятся к контактным типам, который совершенно не практичный в условиях применения новых видов топлива: этанола, метанола и биодизеля. Все дело в их агрессивном влиянии на поверхность устройства, из-за чего она быстро изнашивается. В таких случаях рекомендуют использовать бесконтактные датчики уровня топлива, такие как неактивный магнитный датчик положения, чувствительный элемент которого герметично закрыт и не контактирует с топливом.

Уровень топлива вычисляется с помощью традиционного поплавка, соединенным рычагом с постоянным магнитом, который перемещается по сектору с закрепленными металлическими пластинами разной длины. Создаваемое магнитное поле формирует определенный электрический сигнал, соответствующий разному виду топлива.

Возможные неполадки прибора

Датчик уровня топлива, как и любая другая деталь автомобиля периодически выходит из строя и требует проведения ремонтных работ. Сейчас мы опишем наиболее частые причины этого явления. Если показания датчика все время меняются («скачут») причиной этого может быть износ контактных дорожек на плате, которые со временем стираются из-за постоянного перемещения по ним бегунка прибора. В случае не большой стертой площади, можно попробовать так загнуть бегунок, что бы он стал выше стертого места, но если площадь износа большая, то решить проблему удастся только заменив датчик.

Иногда, при полном баке, стрелка указателя возвращается к нулевому показателю. Возможной причиной этого является неправильное размещение ограничителя хода поплавка.

При включенном зажигании и работающем моторе, стрелка указателя остается неподвижной. Чаще всего причина кроется в перегорании предохранителя, неисправности приемника указателя (датчика), повреждении соединительных проводов или окислении их наконечников.

Если стрелка уровня топлива часто падает к нулевому значению, а в процессе этого еще и дергается, то стоит проверить токосъемник, возможно, он слабо касается резистора датчика, или же оборвалась обмотка резистора.

Также, может совсем перестать работать лампочка предупреждения о минимальном количестве топлива в баке, или работать с перебоями. В этом случае, скорее всего дело в резисторе и вполне возможно его придется заменить.

Самой распространенной проблемой потенциометрических датчиков является быстрый его износ и окисление дорожек, что и определяет появление вышеописанных проблем.

Ремонт датчика уровня топлива своими руками

Мы уже назвали возможные причины поломок датчика уровня горючего, теперь рассмотрим способы борьбы с ними.

И так, что делать если индикатор уровня топлива завышает (занижает) реальное количество горючего в баке? Прежде всего стоит попробовать отрегулировать датчик. Сделать это можно двумя основными способами:

передвинуть штифт поплавка в крайние положения, при чем стрелка на индикаторе также должна попадать в эти положения (0 - пустой и 1 - полный). Если же стрелка при крайнем положении не хочет устанавливаться на «0» или «1», загните штифт, оставляя его подвижным и отрегулируйте;

нужно разобрать приборную панель и добравшись через нее к датчику, снять стрелку присоединив провода обратно к прибору. После этого заведите автомобиль и дайте ему поработать примерно 10 минут, а затем следует выставить ось указателя в положение «1» и снова подсоединить указательную стрелку.

Если датчик зависает на нулевом показателе, следует разобрать приборную панель и найти контактные провода идущие к устройству. Все гайки необходимо открутить и зачистить наждачкой, стерев там самым возможное окисление, а затем установить их на прежние места, при этом плотно закрутив. Точно также следует поступить со всеми массами на кузове (уделив особое внимание массе под ручником).

Выяснить в чем именно проблема: в самом датчике или в индикаторе, поможет специальный прибор - мультиметр. С его помощью проводится диагностика индикатора: при полном баке приблизительное значение сопротивления должно составить около 7 Ом (возможно немного меньше), если заполнена половина - сопротивление будет колебаться от 108 до 128 Ом; а при полном отсутствии топлива мультиметр покажет значение в 315-345 Ом.

Что бы проверить датчик отсоедините провода идущие на него и подключите сопротивление в 330 Ом, затем добавьте в цепь резистор 10 Ом; запустите двигатель и можно приступать к измерению сопротивления на резисторе с помощью ползунка (стрелка при этом плавает от значение «пустой» до значения «полный»).

Прежде, чем приступить к ремонту или замене вышедшей из строя детали датчика, необходимо точно знать где он находится и как его отремонтировать в случае низкого уровня давления. А размещен он в нижней части бензобака, поэтому для проведения демонтажа придется поднять автомобиль домкратом (либо воспользоваться смотровой ямой) и отсоединить контакты. После снятия датчика, в первую очередь следует обратить внимание на состояние дорожек, ведь именно они зачастую первыми стираются под воздействием бегунка.

Подписывайтесь на наши ленты в

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

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.

Электромагнитные указатель уровня топлива состоят из корпуса, внутри которого располагаются две катушки и якорь с прикреплённой к нему стрелкой. Катушки располагаются в корпусе под углом друг к другу и намотаны встречно. От сердечника катушки к якорьку проходят плоские пластины, магнитопроводы. Якорёк выполнен из магнитомягкого материала, то есть из материала обладающего высокой магнитопроводностью.

Указатель уровня топлива принцип работы.

Принцип работы таких указателей заключается в следующем. При проходе тока через катушки возникает магнитодвижущая сила прямо пропорциональная силе тока. Якорёк намагничивается и притягивается к той катушке магнитное поле, которой больше. Если магнитодвижущая сила катушек одинаковая, то силы, воздействующие на якорёк, уравновешиваются. Ток, проходящий через первую катушку обратнопропорционален сопротивлению . Ток, проходящий через вторую катушку постоянный.

При отключении питания прибора магнитодвижущие силы катушек пропадают, и стрелка возвращается в исходное положение за счёт противовеса. По этому, такие приборы строго ориентированы и к их установке выдвигаются особые требования.

Указатель уровня топлива поиск неисправности.

Для проверки исправности электромагнитного указателя уровня топлива и цепи его подключения, достаточно закоротить на массу провод подходящий к датчику при включенном зажигании.
Если стрелка прибора сместится в крайнее правое положение, то прибор и цепь исправны. Кроме того электромагнитный указатель может быть использован для показа давления масла двигателя или темпераруры охлаждающеё жидкости.