ДУТ (датчик уровня топлива): как работает топливный датчик

Как известно, любой автомобиль, даже простейший карбюраторный или дизель с механическим впрыском, в обязательном порядке оснащен несколькими основными датчиками. К таким датчикам можно отнести датчик давления масла, датчик температуры двигателя, датчик, показывающий уровень бензина или солярки в топливном баке и т.д.

Авто с электронным впрыском (инжекторный двигатель) кроме основных, также имеют целый ряд дополнительных датчиков (в зависимости от модели, года выпуска и т.д.). При этом датчик уровня топлива (сокращенно ДУТ) в топливной системе автомобиля является обязательным. Далее мы рассмотрим,  что такое датчики уровня топлива, как работает датчик бензобака, а также где стоит датчик уровня топлива в баке автомобиля.

Датчики топлива в топливном баке: устройство и принцип работы

ДУТ — это датчик в топливной системе автомобиля, который определяет уровень топлива в топливном баке. При этом указатель уровня топлива, при всей своей кажущейся простоте, является важным элементом в устройстве любого автомобиля.

Указанный датчик позволяет не просто определить уровень топлива в баке. Благодаря взаимодействию датчика и нанесенной шкале на панели приборов (указатель топлива) становится понятно, сколько топлива осталось в баке в литрах.

В свою очередь, это позволяет эксплуатировать автомобиль с опорой на данные показания, приблизительно определить расход горючего, необходимость заправки машины топливом. Также при помощи данного указателя удается распланировать поездку из расчета на то, сколько горючего имеется в баке и т.д.

• Разобравшись с тем, для чего нужен сам датчик, давайте подробнее рассмотрим, что такое ДУТ. Прежде всего, для определения уровня топлива, этот датчик ставится прямо в топливном баке. В свою очередь, сигналы посылаются от ДУТ к указателю уровня топлива, который размещен на панели приборов. Совокупность данных решений позволяет водителю четко понимать, сколько горючего осталось в баке,  постоянно контролировать расход топлива и т.д.

  Виды ДУТ и общее устройство датчика уровня топлива

Если не рассматривать старые авто, на более современных машинах датчик уровня топлива является потенциометрическим датчиком перемещения. Среди его основных плюсов можно выделить простое устройство, точность данных, а также высокую надежность и небольшую стоимость самого устройства.

Что касается недостатков, датчик имеет группу подвижных контактов, которые в процессе эксплуатации имеют свойство изнашиваться. Также часто указанные контакты окисляются. Это приводит к тому, что в результате окисления или полностью не работает датчик топлива, или же работает, но со сбоями (данные не верны).

Идем далее. В топливной системе могут быть использованы потенциометрические датчики:

• рычажного типа;
• трубчатого типа;

Чувствительный элемент в такой конструкции (как у рычажного, так и трубчатого датчика) выполнен в виде поплавка. Указанный поплавок датчика уровня топлива может быть пенопластовым, металлическим или пластиковым. Сам поплавок размещается на поверхности, то есть плавает в горючем.

• В датчиках рычажного типа поплавок соединяется стальным рычагом с подвижным контактом потенциометра. В свою очередь, потенциометр — устройство, которое создает сопротивление при прохождении электрического тока.

При этом потенциометр разделен на отдельные участки-сектора в виде полос. Указанные полосы выполнены из особого резистивного материала, причем для каждого сектора он разный. В основе потенциометра лежит толстопленочный резистор.

Рычажный датчик уровня топлива стоит в блоке подачи топлива. Если просто, датчик зачастую установлен на самом бензонасосе. Реже решение может быть отдельным. Также можно отметить, что благодаря простой конструкции датчик уровня топлива данного типа вполне можно считать универсальным решением. Это значит, что его можно ставить в любые бензобаки.

Трубчатый датчик уровня топлива предполагает в конструкции особую трубку, в которой (благодаря наличию направляющих)  поплавок получает возможность перемещаться. При этом провода сопротивлений располагаются параллельно, на них замкнуты контактные кольца на поплавке.

Плюсом трубчатого ДУТ является то, что уровень топлива показывается более точно. Этот датчик устойчив к колебаниям горючего в баке, которые возникают при изменении положения кузова авто. Однако такой датчик нельзя ставить во все без исключения топливные баки, так как есть зависимость от геометрических параметров бака.

Еще добавим, что после активного перевода ДВС на альтернативные виды топлива (использование этанола, метанола, биодизеля) использовать контактные датчики для измерения уровня топлива нельзя. Дело в том, что датчик (его контактные поверхности) быстро изнашиваются в такой среде, которая является весьма агрессивной.

По этой причине в данном случае используют бесконтактные датчики уровня топлива. В качестве примера, MAPPS. Такое решение хорошо подходит для агрессивных сред, так как это неактивный магнитный датчик положения.

При этом чувствительный элемент полностью закрыт в герметичный корпус, нет прямого контакта датчика уровня топлива в баке с самим горючим. Замер уровня происходит за счет рассмотренного выше поплавка, который присоединен к рычагу с постоянным магнитом.

Указанный магнит осуществляет перемещения по сектору, где в виде лучей крепится большое количество пластин из металла. Наличие магнитного поля позволяет на каждой пластине сформировать отдельный электрический сигнал, причем на каждой пластине такой сигнал разный. Далее сигнал считывается с датчика уровня топлива, что и соответствует тому или иному уровню горючего в баке.

Датчик топлива: принцип работы

Итак, рассмотрев, как работает контактный и бесконтактный датчик бензина, дизтоплива или других типов горючего, можно перейти к его работе. В основе лежит принцип, что для каждого отдельного значения уровня топлива в баке должен быть сформирован отдельный сигнал. Казалось бы, все просто, однако это не так.

С учетом того, что на современных авто топливные баки могут быть достаточно сложными по форме и геометрии, а также сам уровень топлива постоянно меняется, причем не линейно, работа ДУТ имеет некоторые особенности.

Прежде всего, с учетом конструкции датчика уровня топлива, топливо сначала должно опускаться, только после чего начнет опускаться и сам поплавок. При этом указатель уровня топлива сначала определенное время будет показывать завышенный уровень, после чего произойдет понижение. Вполне очевидно, что датчик уровня горючего неизбежно имеет небольшую погрешность.

Также датчики могут формировать разный выходной сигнал. Бывают датчики уровня топлива с аналоговым, а также цифровым сигналом. Аналоговый сигнал ДУТ является меняющимся напряжением на потенциометре. Такие датчики отличаются большой погрешностью, что и свело к минимуму их использование.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие датчики используются в устройстве АКПП. Из этой статьи вы узнаете о датчиках АКПП, для чего предназначены и как работают те или иные датчики коробки автомат, а также какие признаки указывают на возможные неисправности датчиков автоматической коробки передач.

Цифровой датчик более сложный, так как сначала аналоговый сигнал преобразуется в цифровой, далее контроллер учитывает погрешность измерений и вносит поправку. В результате погрешность измерений минимальна, так как цифровой датчик отдельно учитывает возможные колебания уровня топлива, форму бака и т.д.

Именно по этой причине на авто сегодня ставят цифровые датчики уровня топлива, так как они имеют высокую точность и в любой момент показывают практически полностью достоверные данные (погрешность в цифровом датчике измерения уровня топлива минимальна).

Что в итоге

Как видно, ДУТ или датчик уровня топлива в баке является  достаточно простым, однако важным элементом в устройстве системы топливоподачи.  Причина вполне очевидна, так как при эксплуатации автомобиля важно всегда точно знать, сколько горючего находится в баке.

При этом следует учитывать, что как и любое другое устройство, указанный датчик может выходить из строя или работать со сбоями. По этой причине, если показания датчика уровня топлива явно отличаются от реальных, такой датчик подлежит проверке и замене.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какие признаки неисправности имеет датчик коленвала. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, назначении и принципах работы датчика коленчатого вала, а также какие признаки указывают на проблемы с ДПКВ или сбои в его работе.

В противном случае автомобиль может остаться без топлива в самый неподходящий момент, а также критическое снижение горючего в бензобаке может привести к скорому выходу из строя бензонасоса, засорению топливных фильтров и элементов системы топливоподачи осевшей грязью и частицами со дна бака и т.д.

Источник