Датчик уровня топлива на приборной панели

Измеритель уровня топлива в баке – довольно простой механизм, разобраться в работе которого сможет любой автолюбитель с базовым уровнем технических знаний. Рассмотрим, почему не работает датчик уровня топлива, а также способы устранения всех возможны поломок (стрелка дергается, «врет», показывает только полный либо пустой бак).

Условия для корректной работы

Если вы ранее не сталкивались с электротехническими устройствами и не знаете принцип работы системы указания уровня топлива, ознакомьтесь со следующими понятиями:

переменное сопротивление (реостат) – аппарат, с помощью которого можно регулировать величину сопротивления. Чем больше сопротивление в цепи, тем меньший в ней протекает ток;
указатель уровень топлива (УУТ) – элемент панели приборов, указывающий количество горючего в баке. Может быть аналоговым или электронным;
датчик уровня топлива (ДУТ) – измеритель, расположенный в баке.

Большинство систем указания уровня горючего в баке работают по единому принципу. В баке находится поплавок, на ответной части которого расположен скользящий контакт. Скользящий контакт двигается по пластине с контактами (резистивное вещество), жестко закрепленной на корпусе измерителя. Перемещение скользящего контакта меняет величину сопротивления, тем самым увеличивая либо уменьшая величину тока проходящего в цепи. Чем меньше сопротивление, тем больший ток протекает в цепи и тем больше отклоняется стрелка указателя уровня горючего.

Цепь включает в себя:

источник питания (питание появляется после включения зажигания);
предохранитель;
УУТ;
ДУТ.

Описан принцип работы ДУТ рычажного типа, но в случае с измерителем трубчатого типа разница только в способе изменения сопротивления в цепи. Измерители трубчатого типа можно встретить на БМВ. В новом поколении автомобилей ВАЗ и моделях иностранного производства ДУТ чаще всего рычажного типа и крепится к пластиковому корпусу насосной секции.

Контрольная лампа

Один из контактов лампы, сигнализирующей о низком уровне топлива, может быть прикреплен к реостату. В таком случае при снижении объема горючего сопротивление в цепи падает настолько, что величины тока становится достаточной для зажигания лампы.

В некоторых системах в цепь лампы включен отдельный терморезистор (сопротивление зависит от его температуры). Терморезистор закреплен в корпусе насосной секции. При снижении количества бензина/дизеля до определенного уровня он перестает омываться и охлаждаться топливом. Проходящий ток нагревает терморезистор, уменьшая его сопротивления. С уменьшением сопротивления начинает загораться лампочка на приборной панели.

Неисправности

По каким причинам может не работать указатель уровня топлива:

отсутствие хорошего контакта на каком-либо из участков цепи (отламывание проводов, окисления в местах соединения разъемов, трещины в местах пайки);
неисправность индикатора приборной панели (к примеру, нарушения мест пайки);
отсоединение поплавка от скользящего контакта;
сгорел предохранитель;
отсутствие контакта между резистивной дорожкой и скользящим контактом. Причиной может стать образование на поверхностях окислов, налета, ослабление нажима скользящего контакта на резистивный слой, истирание дорожек резистивного слоя.

Указатель «врет», работает с перебоями

Причины, по которым указатель неверно показывает уровень топлива в баке:

наличие в цепи дополнительного сопротивления (окисление в местах разъемов, плохой контакт массы, образование окислов, отложение на резистивном слое и скользящем контакте);
дефект литья поплавка, из-за чего он наполняется топливом. Поломка крайне редкая, но все же возможна, впрочем, как и выгибание тяги поплавка вследствие механического воздействия при неквалифицированном ремонте;
образование налета на направляющей стойке (характерно только для датчиков трубчатого типа). В таком случае движение поплавка будет затруднено.

Стрелка всегда показывает полный бак, если в системе:

произошел отрыв поплавка от скользящего контакта (в таком случае ползунок всегда будет в крайнем положении);
провод, идущий к указателю, где-то коротит на массу, из-за чего в цепи уменьшается сопротивление.

Дергающаяся стрелка УУТ свидетельствует о частичном истирании резистивной дорожки потенциометра. Это же будет причиной перебоев в работе указателя. Поскольку чаще всего автомобиль используется с топливным баком, заполненным на 40-60%, то именно в этом диапазоне истирание резистивного слоя происходит быстрей всего. Поэтому указатель может исправно работать, только когда положение скользящего контакта попадает на неповрежденный резистивный слой.

Диагностика своими руками

Чтобы найти причину, по которой не работает датчик уровня топлива, вам потребуется мультиметр (рекомендуем прочитать, как пользоваться мультиметром) и контролька. Первым делом необходимо определить – причина поломки в датчике, расположенном в баке, либо в указателе. Для этого снимите разъем, подключаемый к топливной секции (находится у лючка бензобака, доступ к которому в большинстве случае есть с салона). По схеме электропроводки вашей модели авто определите, какой из проводов идет на указатель приборной панели. Включите зажигание, после чего через контрольную лампу подайте в соответствующий пин разъема минусовой потенциал. Если стрелка указателя стремительно направилась вверх, значит, проблема в датчике. Для дальнейшей диагностики необходимо доставать топливную секцию. Мультиметр позволит измерить сопротивление потенциометра.

Если же реакции не последовало – проблема в проводке, идущей к приборной панели, либо в самом указателе внутри щитка. Обрыв проводки можно проверить, измерив сопротивление провода мультиметром. Но проверить контакты на «паразитное» сопротивление можно только при проверке провода под нагрузкой.

Если вы так и не смогли понять принцип работы датчика, суть методов диагностики и устранения неисправности, рекомендуем доверить работу профессиональному автоэлектрику. Для наглядного представления рекомендуем посмотреть приложенные к статье видео, в которых показаны методы диагностики основных неисправностей датчика уровня топлива.

Датчики в автомобиле обеспечивают контроль за работой систем его составных частей – силовой установки, трансмиссии и т. д. Часть из них напрямую влияют на функционирование мотора (датчик положения коленвала, датчик массового расхода воздуха и т. д.), и при их поломке двигатель начинает работать с перебоями. Но есть и такие, которые не оказывают особого влияния на работу автомобиля, но без них эксплуатация машины имела бы некоторые затруднения. Одним из таких является датчик уровня топлива (ДУТ).

Назначение и типы датчика уровня топлива

Общий принцип работы датчиков замера топлива

Данный элемент обеспечивает определение остаточного количества топлива в баке и передачу показаний на индикатор, установленный на приборной панели. Поэтому водитель во время движения может отследить остаток бензина или дизтоплива и своевременно его восполнить. Неисправности этого датчика может закончиться остановкой в самый неподходящий момент из-за пустого бака и походом к ближайшей заправке с канистрой.

Устанавливается датчик непосредственно в топливном баке. Он может быть как полностью отдельным элементом, так и быть объединенным с топливозаборником (карбюраторные авто), или же входить в состав блока подачи топлива (инжекторные модели).

Наибольшее распространение получили контактные датчики, созданные на основе потенциометра, их работа их основана на изменении сопротивления.

На авто применяются два типа датчика уровня топлива

Каждый из них имеет свои особенности конструкции, достоинства и недостатки.

Датчик рычажного типа

Рычажный датчик уровня состоит из потенциометра, поплавка и рычага, связывающего их. В свою очередь потенциометр состоит из двух секторов, на один из которых нанесены пластинки резистивного материала и бегунка, контактирующего с сектором, а также соединенного с рычагом. Второй конец его соединен с поплавком.

Работает данная конструкция достаточно просто: поплавок, сделанный в виде полого герметичного элемента (из металла или пластика) всегда находится на поверхности топлива. По мере расхода бензина он опускается, при этом посредством рычага он перемещает бегунок потенциометра. Он контактирует с секторами к которым подсоединены провода, идущие к индикатору топлива. За счет изменения количества пластин, которые подключены в электрическую цепь потенциометра, меняется и сопротивление.

То есть, при заполненном баке, бегунок находится в крайнем положении, поэтому электрический ток проходит по кратчайшему пути в потенциометре, на пластинчатом секторе через самую крайнюю пластину. Из-за этого сопротивление самое низкое (порядка 7 Ом). По мере расхода бензина бегунок перемещается и подключает в цепь все больше резистивных пластин, что повышает сопротивление (при половине бака данный параметр составляет 120-130 Ом). При пустом же баке задействован уже весь пластинчатый сектор, обеспечивая максимальное сопротивление в цепи (320-340 Ом). Отметим, что параметры сопротивления указаны приблизительно, поскольку разные модели датчика уровня топлива имеют свои конкретные параметры.

К положительным качествам рычажного типа датчика относится очень простая конструкция, что обеспечивает надежность, а также небольшая стоимость. Но есть у него и недостатки – контактные пары со временем изнашиваются, а также данный ДУТ имеет погрешность в показаниях, особенно это касается у авто с аналоговыми индикаторами топлива.

Применяется он повсеместно как на отечественных авто (ВАЗ всех моделей, ГАЗ, КамАЗ), так и на зарубежных — Toyota, Volkswagen и т. д.

Датчик трубчатого типа

Датчик трубчатого типа несколько отличается по конструкции. У него нет в конструкции потенциометра как такового, но задействован принцип его работы.

Состоит он из защитной трубки, внутри которой располагаются направляющая стойка, с перемещающимся по ней поплавком, а также закольцованный провод сопротивления, подсоединенный к проводам, идущим на индикатор. Внутри поплавка установлены контактные кольца, постоянно контактирующие с проводом, обеспечивая еще одно кольцевание провода сопротивления по которому и движется электрический ток.

Устройство ДУТ трубчатого типа

Работает данный тип датчика так: через отверстие внизу в защитную трубку заходит топливо, на поверхности которого и плавает поплавок. За счет перемещения поплавка в зависимости от количества топлива и происходит изменение сопротивление.

То есть, при заполненном баке поплавок находится вверху защитной трубки. При этом электрический ток движется по короткому пути, поскольку задействован лишь малый отрезок провода сопротивления. По мере потребления топлива, поплавок опускается, и длина провода увеличивается, что и обеспечивает увеличение сопротивления в цепи.

Видео: Проверка и ремонт датчика уровня топлива

Ещё кое-что полезное для Вас:

Достоинством данного типа ДУТ является более точное измерение, поскольку он не восприимчив к колебаниям топлива при разных положения авто. Достигается это благодаря наличию защитной трубки. Но применяется он далеко не на всех машинах из-за того, что далеко не всегда геометрия бака дает возможность его установить. Это и является главным недостатком трубчатого датчика. Поэтому большее распространение получил рычажный тип.

Что же касается авто, то такой тип встречается очень редко, но все же они используются. К примеру трубчатый датчик устанавливается на микроавтобус Mercedes-Benz T1.

При этом у обоих этих типов имеется еще один общий недостаток. Их невозможно использовать с альтернативными видами топлива (этанол, биодизель и т. д.) Для такого топлива используются бесконтактные магнитные датчики.

Почему не работает датчик уровня топлива

Несмотря на простоту конструкции, датчики уровня топлива нередко выходят из строя, что приводит к неправильным показаниям или вообще он может не срабатывать.

Возможные неисправности ДУТ можно поделить на электрические и механические.

Что касается неисправностей электроцепи, то здесь все просто: проблемы часто возникают из-за окисления контактов, перегорания предохранителя, повреждения проводки.

А вот механических неисправностей больше:

износ секторов потенциометра;
изгиб рычага;
нарушение герметичности поплавка.

При таких неисправностях индикатор уровня топлива может не работать или работать с перебоями – стрелка дергается, все время указывает на «пустой» бак и т. д.

Видео: Ремонт датчика уровня топлива

Чаще же всего проблемы создает износ секторов. Происходит это из-за контакта с бегунком, который постоянно перемещается по ним. В случае, когда износ небольшой и имеется только тонкая затертая полоса, устранить неисправность можно путем подгибания бегунка, из-за чего он начинает контактировать с неизношенной поверхностью секторов. Но это не поможет, если полоса стертости широкая. Здесь уже придется полностью менять датчик.

Изгиб рычага обычно случается, когда производилось извлечение датчика и последующая его неаккуратная установка. Следствием этого становиться некорректное показание уровня, причем значительное.

Пробой поплавка приводит к попаданию топлива внутрь, из-за чего он уже не будет постоянно находиться на поверхности. По мере увеличения внутри горючего, он начнет погружаться, что приводит к неправильным показаниям количества топлива.

Если проблемы с работой ДУТ не связаны с электрической составляющей, а механической, то восстановление работоспособности зачастую выполняется путем полной замены датчика, поскольку стоит он немного и большинство просто не заморачиваются с ремонтом.

Важным условием при замене является правильный подбор датчика. На разных авто данный элемент обладает своими рабочими параметрами, в частности – сопротивлением при разных положениях бегунка.

Выбирать надо тот датчик, который полностью соответствует параметрам цепи, заявленным в тех. документации к авто.

На автомобилях, оснащённых ЭСУД, топливо подаётся электрическим бензонасосом прямо из топливного бака. Если горючее заканчивается, есть риск выхода из строя самого насоса. Поэтому важность датчика уровня топлива на современных машинах очень высока. Однако различные виды датчиков имеют разную степень надёжности.

Признаки неисправности датчика уровня топлива

Естественно самый распространённый признак выхода из строя устройства является полная неподвижность стрелки при включении замка зажигания. Также может сигнализировать о неисправности, поднятие стрелки указателя до упора в сторону полного бака. Боле трудно диагностировать неточность показаний. В этом случае прибор показывает наличие топлива в баке, контрольная лампочка не горит, а двигатель не запускается из-за отсутствия горючего. Также и наоборот. При заправке оказывается, что бак почти полон, хотя указатель обозначает только три четверти занятого объёма.

Устройство пары: указатель панели и датчик уровня топлива в баке

Указатель на панели приборов – это миниатюрный электрический, реверсивный двигатель. Действие его основано на создании индукционного поля в обмотках статора. Проще говоря, стрелка находится на валу ротора, который движется вокруг своей оси под действием бортового напряжения. Степень поворота ротора регулируется сопротивлением на выходе из обмоток. Это и есть провод «К» к датчику топлива в баке. Второй провод на паре старого образца – это независимая контрольная лампочка. При падении уровня измеряемой жидкости до минимального уровня, контакт замыкается на корпус, и лампочка загорается, сигнализируя о критическом объёме.

На более современных системах цепь, в паре указатель—датчик, на корпус не замыкается, и сигнал уходит обратно в прибор на панели, который уже соединён с «массой». И при падении потенциала до определённого значения зажигает сигнальную лампочку, интегрированную в схему указателя.

Это самые распространённые системы контроля уровня топлива на современных автомобилях. Для простоты эти два типа можно определить, как:

указатель с массой датчика
контролёр с обратной связью
устройство стандартного датчика уровня топлива

По сути датчик уровня топлива представляет собой реостат с переменным сопротивлением. На керамическую пластину нанесена металлическая шкала исполняющая роль спирали в обычном реостате. По углам пластины выведены два припаиваемых контакта. В зависимости от типа датчика идёт соединение проводов. Если указатель и проводка старого образца – один контакт идёт на корпус крепления датчика, а второй – к указателю, через крышку корпуса. Второй провод – это провод контрольной лампы и соединяется с «массой» отдельной «дорожкой» в положении пусто. В качестве «бегунка» реостата выступает подвижный металлический контакт, плотно прижатый к шкале датчика. Прикреплённый к нему поплавок в зависимости от уровня топлива в баке двигает «бегунок» вдоль шкалы. Именно это меняет сопротивление цепи указателя, заставляя стрелку двигаться в нужном направлении. Так же работает и новая система с обратным сигналом. Просто на керамической пластине нет разъёма контрольной лампы, и оба контакта соединены проводами с указателем уровня топлива в панели приборов. В зависимости от модели автомобиля датчики могут отличаться сопротивлением шкалы. Все они маркированы отдельными значениями, например:

и так далее. На современных автомобилях класс устройства лучше всего определять по VIN коду машины.

Как определить неисправность датчика уровня топлива

В первую очередь определяется что именно неисправно, указатель на панели приборов или сам индикатор уровня топлива в топливном баке. Для этого необходимо обеспечить доступ к проводным входам и разъёму датчика на баке. Как правило на всех автомашинах имеется технологическое отверстие для этой операции. В зависимости от модели и производителя, лючок расположен в разных местах. Он указан в технической документации машины. Для проверки работоспособности указателя уровня топлива на панели желательно иметь под рукой следующее:

контрольную лампочку (пищалка) с детектором «массы»;
автомобильный тестер;
рабочий датчик уровня топлива (подходящий по VIN-коду).

Дело в том, что старые модели с «массой» датчика на корпус, вполне можно проверять замыканием на корпус, подающих ток проводов. Однако с моделями последних лет с обратной связью это не всегда проходит.

Процесс проверки указателя на панели приборов с массой датчика

Отсоединить провода от датчика уровня топлива в баке. К разъёму должен быть обеспечен свободный доступ. Включить зажигание. На проводах датчика должен появиться устойчивый «+». Это проверяется контрольной лампой и тестером. Напряжение на проводах должно быть равно общему напряжению сети. Если оба провода имеют нормальные показатели вольтажа, необходимо выяснить какой из них контрольная лампа, а какой датчик. Для этого провода по очереди замкнуть на «массу». При замыкании одного, должна загореться лампочка критического уровня топлива. Когда массируется другой, стрелка указателя уровня горючего должна резко уйти в положение «полный бак». Если всё так и произошло, значит неисправен датчик уровня топлива и его надо снимать для замены или ремонта.

Проверка указателя уровня топлива с обратной связью

На таких приборах, как правило, только один из двух проводов имеет устойчивый «+», а второй – слабо выраженную «массу». Это определяется контрольной лампой с детектором «-». Кроме того, зачастую при неисправном датчике или указателе, стрелка, наоборот, становится в положение «полный бак». Проверив контрольной лампой наличие загрузки проводов, нужно подключить к ним исправный датчик, поднять и опустить поплавок уровня топлива. Стрелка указателя должна двигаться в соответствии с положением поплавка. А в положении «пусто» загорится контрольная лампа уровня.

Возможные неисправности датчика уровня топлива

Конечно самой частой неисправностью датчиков уровня топлива всех видов является протекание поплавка управляющего передвижным элементом реостата. Обычно в этом случае стрелка указателя постоянно находится в положении пустой бак.

Потом идёт загрязнение шкалы пластины. Это может быть и осадки из топлива, и элементы стирающегося бегунка. Стрелка может застыть в любом положении. Или сильно нарушается точность показаний указателя уровня горючего.

Обрыв проводки как на корпусе, так и у пластины с реостатом. И, наконец, механическое повреждение самой пластины. Могут быть ещё какие-то экзотические неисправности, но они настолько редки, что рассматривать их не стоит. Если неисправность есть, но не диагностируется, лучше заменить датчик уровня топлива в сборе.

Как отремонтировать датчик уровня топлива своими руками

Ремонт датчика уровня топлива вполне доступен и для простого автолюбителя. Детали устройства, свободно можно приобрести в магазине автомобильных запчастей. Необходимо демонтировать датчик из бака и изучить его характеристики. Маркировка находится на лицевой стороне пластины прямо над шкалой реостата.

Если пробит поплавок, то это самая меньшая проблема. Они меняются элементарно. Обычно, это наполненный воздухом пластиковый бочонок, он элементарно извлекается из гнезда держателя и вставляется новый. Иногда это пористый элемент и его можно заменить двумя способами. Снять запорную шайбу и надеть новый, зафиксировав его. Или поменять поплавок в сборе со штангой, что гораздо проще.

Если загрязнены полоски шкалы реостата их необходимо просто почистить.

Отпаявшиеся или оторванные провода можно аккуратно припаять на место или спаять в месте перелома, а вот треснувшую, сломанную пластину – только заменить новой.

В большинстве случаев, сейчас этим никто не страдает. Нерабочий прибор заменяют и всё. Благо цена их невысока. Тем более, что на автомобилях последних лет пластина реостата, да и все остальные детали устройства крепятся защёлками.

Неточные показания указателя, можно обмануть регулируя угол на штанге, удерживающей поплавок. Выгибая его в разные стороны можно добиться в итоге более точных показаний.

В первую очередь, можно упомянуть электронное табло для панели приборов. Его устанавливают вместе с штатным стрелочным указателем уровня топлива на панель в свободную ячейку или прямо на торпеду. Выводится три провода, «+», «-» и «Д». Последний подключается к датчику вместе со штатным прибором. На извлечённом из бака датчике корректируются показания уровня в цифровом формате, от «пусто» до «полный бак». Особой точности к показаниям это не прибавляет, но придаёт стильный вид панели приборов, и греет душу владельцу. Указатели используются различной формы и вполне можно подобрать табло под дизайн салона своего автомобиля.

Совсем другое дело новинка в этом вопросе (относительная) – это ультразвуковые датчики уровня топлива. Здесь, как и в большинстве приборов, используется принцип приёма-передачи ультразвуковых волн. Датчик можно установить в бак, не нарушая его целостность. Сигнал можно перевести на цифровой монитор на панели приборов и даже вывести на компьютер или ноутбук через систему ГЛОНАСС. На сегодня – это самый точный способ получения данных об уровне топлива. Однако, пока это довольно дорогая процедура, которая к тому же требует особых знаний и умений для калибровки излучателя УЗИ и специализированного оборудования для программирования. Однако всё говорит, что измерители этого типа будут широко применяться в будущем.

На видео ниже можно посмотреть замену датчика контроля топлива на автомобиле ВАЗ «Приора»: