Принцип работы датчика уровня топлива, почему не показывает и как проверить

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.

Существует несколько разновидностей ДУТ, самым современным является ультразвуковой, самым массовым – потенциометрический. Автомобили отечественного производства, в частности, ВАЗ-2107, ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и ВАЗ-2115 оснащаются потенциометрическими ДУТ поплавкового типа.

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:

• трубчатые;
• рычажные.

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

Потенциометрический ДУТ имеет ряд ограничений по сфере применения. Так, он не может применяться на автомобилях, у которых в качестве топлива для двигателя используется метиловый, этиловый спирты или биодизель. Это связано с тем, что такое горючее более агрессивно действует на электрические контакты и ведет к их преждевременному износу.

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.

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:

аналоговые;

цифровые.

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 работе ДУТ могут возникать перебои. Автовладельцы характеризуют это явление как глючит датчик уровня топлива. Это происходит из-за износа или окисления контактных пластин. Когда контакт пропадает, ДУТ перестает работать, при появлении контакта он дает правильные показания.

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.