Как устроен датчик уровня топлива автомобиля? 11 возможных причин неисправности и его ремонт

Замена устройства

Если потребуется установить новый датчик топлива, заменив старый, то ехать в сервисный центр нет необходимости – процедуру можно выполнить самостоятельно. Нужно лишь иметь под рукой все инструменты.

Как заменить ДУТ:

Если автомобиль бензиновый, в самом начале нужно отключить отрицательную клемму аккумулятора.
Снять облицовку багажного отсека и демонтировать задние сиденья, чтобы обеспечить доступ к датчику.
Убрать защитную пластину, скрутив саморезы, и тщательно протереть поверхность, удалив грязь вокруг датчика.
Отключить все подведенные электроцепи, предварительно оставив на каждой маркировку, чтобы исключить ошибки в дальнейшем.
Скрутить винты, фиксирующие ДУТ, и аккуратно отсоединить устройство

Если измеритель установлен в топливном насосе, то может потребоваться разобрать и его.
Произвести тщательную чистку от грязи и клея на месте, где будет установлено новое устройство, обеспечив хорошую герметичность.
Устанавливая датчик, важно точно совместить его с прокладкой и, если есть необходимость, аккуратно обработать уплотнитель клеем.
Выполнить все действия в обратной последовательности, за исключением установки облицовки и задних сидений.

Когда подключение будет выполнено, следует произвести диагностику. Сначала требуется залить полный бак и убедиться, что стрелка показала увеличение объема топлива. Затем нужно проехать не менее 30 километров и проверить, нет ли утечек и запаха горючего. Если все в порядке, то останется вернуть на место сиденья и облицовку.

Большинство действий с датчиком можно произвести самостоятельно. Однако не стоит разбирать устройство и производить его ремонт, если нет опыта работы с аналогичными приборами. Лучше обратиться в сервис и получить квалифицированную помощь.

Какие виды топливных датчиков существуют?

Стоит различать сразу несколько видов классификации топливных датчиков, чтобы лучше понимать разновидности устройств, которые могут быть установлены в современных машинах. Некоторые производители элитных авто комплектуют машину сразу несколькими типами датчиков и сложной системой обработки данных. Это позволяет с максимальной точностью определять количество топлива в баке в настоящий момент и очень точно рассчитывать пробег до пустого бака, чтобы предоставить водителю наиболее актуальную информацию.

Итак, в современных машинах можно найти такие типы датчиков:

• поплавковые – это традиционная система с наименьшей стоимостью, она довольно точная, но только при грамотной реализации системы управления, также это устройство является самым популярным среди машин бюджетного и среднего ценового класса;
• емкостные – обычно такие датчики устанавливаются дополнительно уже при эксплуатации авто, они популярны для коммерческих машин, так как позволяют довольно просто контролировать уровень топлива, пресекать несанкционированные сливы, считать количество заправок;
• ультразвуковые – устройство крепится на внешней стороне бака и подает ультразвуковые волны через стенки устройства, волны отражаются от поверхности жидкости и формируют точную информацию об объеме топлива в резервуаре.

Последние два типа датчиков чаще всего применяют на грузовых автомобиля для подключения системы GPS-мониторинга транспорта. В таком случае данные о потреблении топлива и уровне топлива в баках в режиме реального времени обновляются и сохраняются. Это делает невозможным слив топлива с автомобиля или внесение ложных данных в отчеты.

Но нужно также различать датчики топлива по типу подаваемого сигнала:

• аналоговые – это варианты довольно старые и практически не используются сегодня в автомобилях, аналоговый сигнал очень неточный и сильно зависит от положения авто, наклона, состояния системы поплавка, к примеру;
• частотные – переходной вариант от аналоговых к более современным типам оборудования, но также довольно условно точный, частотные варианты датчиков устанавливаются только на авто в бюджетном сегменте;
• цифровые – такие устройства оснащаются микропроцессором, а сигнал сразу же в датчике превращается в цифровой, это дает возможность выводить информацию в бортовой компьютер в любом нужном формате и давать необходимые данные.

Именно внедрение цифровых датчиков топлива в баке сделало возможной реализацию всех тех функций, которыми обладают современные автомобили в плане подсчета среднего расхода и прочих важных параметров. К сожалению, заменить датчик на вариант с другим преобразованием сигнала практически невозможно, поскольку это устройство сопряжено с бортовым компьютером и не будет работать, если станет выдавать данные в каком-либо другом формате или виде.

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.

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.

Не работает датчик уровня топлива

ДУТ, как и любые другие элементы автомобиля, может систематически выходить из строя, в результате чего появляется потребность в ремонтных работах. Сейчас мы подробно рассмотрим самые частые причины данного явления:

1. Если показания ДУТ постоянно меняются («скачут»), возможно, на плате износились контактные дорожки, которые под влиянием времени стираются в результате того, что по ним постоянно перемещается бегунок устройства. Если стертая площадь не большая, попробуйте загнуть бегунок таким образом, чтобы он расположился выше стертого места, однако при большой площади износа, решить проблему удастся лишь заменив датчик.

2. Бывает, что при полном топливном баке, указательная стрелка датчика возвращается к нулевому значению. Возможная причина данного явления — неправильно размещенный ограничитель хода поплавка.

3. При работающем моторе и включенном зажигании, указательная стрелка остается неподвижной. Как правило, причина кроется в повреждении соединительных проводов, окислении их наконечников, неисправности приемника указателя или в перегорании предохранителя.

4. Если указательная стрелка уровня топлива постоянно падает к нулевому значению и, при этом, еще и дергается, следует проверить токосъемник, вероятно, он недостаточно касается резистора датчика, либо оборвалась обмотка резистора.
5. Кроме того, лампа предупреждения о минимальном уровне горючего в баке может вовсе перестать работать или работать некорректно, с перебоями. В данном случае, скорее всего проблема кроется в резисторе и, возможно, придется его заменить.

Наиболее распространенная проблема потенциометрических датчиков — быстрый их износ, а также окисление дорожек, чем и определяется появление описанных выше проблем.

Контроль расхода топлива транспортным средством в соответствии с пробегом

Данный метод не требует установки такого оборудования, как датчик контроля топлива, и используется в хозяйстве уже не один десяток лет. Еще совсем недавно такая система контроля была далека от совершенства и ее легко было обмануть. Объем затраченного горючего списывался по предоставленным показаниям спидометра, но при большом желании данные можно было сфальсифицировать.

Ситуация в корне изменилась при появлении систем мониторинга транспортных средств спутникового типа. Такие системы дают возможность получить точные данные по пробегу. Сфабриковать их водителю не под силу, так как они сразу же отправляются в транспортно-логистическую службу компании или ее диспетчерский центр. Из этого следует, что, владея информацией о точном пробеге транспортного средства, можно по специальной формуле просчитать количество затраченного топлива и полученные данные сверить с водительским отчетом.

И казалось бы, что на этом обсуждение темы контроля можно закрыть, но данный метод, при всей своей простоте и привлекательности, имеет и существенные недостатки, например:

— неточность полученных в процессе измерений данных,

— отсутствие возможности фиксировать заправку и слив в виде отчетов, что, как следствие, усложняет оперативный контроль.

Поэтому если выше представленные параметры имеют место быть, то следует обратить внимание на другие способы контроля расхода топлива автомобиля

Настройка системы

После замены неисправного датчика приступаем к настройке системы. Этот процесс позволяет настроить устройство максимально точно и обозначить объем потребляемого горючего в литрах. Самый распространенный и удобный способ — это пролить бак, однако он занимает много времени. Можно воспользоваться услугами специалистов в автосервисе либо заняться этим самостоятельно.

Для настройки используется персональный компьютер и сервисная программа Ls Conf. Устройство подключается к компьютеру через USB-порт специальным адаптером. Записываются показатели датчика при пустом баке. Затем доливается бензин или дизель порциями от одного до двадцати литров, пока график не начнет расти вверх, в зависимости от объема емкости, и каждый раз информация фиксируется в специальную таблицу, по которой затем выстраивается график расхода в определенный период. Доливка горючего и тарирование происходит до тех пор, пока не заполнится весь бак. Нажимают кнопку «Сохранить», чтобы тарировочная таблица и настройки остались в памяти датчика.

Датчики в подробностях

На рынке представлено несколько подтипов ДУТ. На 2020 год наиболее востребованные среди покупателей подтипы:

1. Штатного типа (поплавковый);
2. Модульный (автономная установка), в категорию входят емкостные и ультразвуковые типажи датчиков.

Поплавковый тип устанавливается в резервуар в порядке заводского. Данные замеров выводятся на соответствующий экран на панели управления. В зависимости от конфигурации конкретного авто, расположение экрана и количество данных разнятся. ДУТ этой категории не отличается показателями точности, поплавок отображает лишь примерный анализ. Водители с опытом эксплуатации подобного измерителя утверждают, что отклонения поплавка доходят до 30% в показателях.

Категория емкостных и ультразвуковых измерителей считается наиболее точной. Чтобы обзавестись подобным прибором, автовладельцу необходимо приобрести конкретную модель и оплатить установку в резервуар. Стоимость техники этой категории на порядок превышает среднюю цену поплавка, также установка потребует финансовых вложений. За потраченные средства, водитель получит точность с отклонениями, не превышающими 2%.

Как устранить поломку?

Если топливный датчик работает некорректно, потребуется выполнить ремонтные работы. На каждой модели автомобиля процесс демонтажа этого устройства может значительно отличаться, а также требовать специального инструмента. Тем не менее, общие действия носят схожий характер и заключаются в следующем:

1. отсоединяется минусовая клемма от аккумулятора;
2. обеспечивается доступ к прибору путем демонтажа обшивки багажника;
3. откручиваются фиксирующие положение датчика крепежные болты, снимается пластина;
4. демонтируется изделие, металлические элементы зачищаются (если оно будет использоваться снова).

Доставать ДУТ необходимо только после отсоединения всех проводов и посторонних элементов. Изделие должно извлекаться легко, без видимых усилий. На старых авто прибор может «прикореть»: в таком случае его потребуется смазать специальной жидкостью (например, WD).

Основные неисправности в работе датчика

Если датчик неправильно показывает уровень топлива, можно судить о том, что произошла определённая поломка и её нужно устранить. Современные датчики, фиксирующие уровень топлива, как и все детали транспортного средства, время от времени выходят из строя. В этом случае нужно обязательно провести ремонт датчика уровня топлива.

Неисправность в показателях

Основным признаком поломки датчика является показ ложных данных, отображающихся на указателе. По его «поведению» можно сделать определённые выводы относительно образовавшейся поломки. Вот самые основные виды поломок и их причины:

Указатель находится на нуле, вне зависимости от уровня топлива. Проблема заключается в поломке ограничителя хода поплавка.
Указатель перемещается, но всё равно опускается на нулевую отметку
В этом случае нужно обратить внимание на общее состояние обмотки устройства, а также на надёжность контакта между датчиком и токосъёмником.
Колебания в указателях количества топлива. Данная неисправность указывает на достаточно сильный износ контактов.
В процессе запуска двигателя указатель топлива не поднимается выше нулевой отметки
Подобная неисправность связана напрямую с электроникой транспортного средства

Здесь важно провести проверку проводов на предмет возможного обрыва и на степень надёжности подключения. Важно убедиться в общей целостности предохранителя.
Не загорается лампочка низкого уровня топлива

Подобная проблема часто связана с выходом прибора из строя.
Врёт датчик уровня топлива. В подобной ситуации потребуется провести проверку поплавка на уровень герметичности.

Согласно современным ПДД, эксплуатация машины с неисправным указателем строго запрещена. Проблемы, возникшие с датчиками нужно максимально своевременно устранять.

Неисправность механики и функционирования

Наряду с проблемами, которые выражаются в неправильных показателях, поломки датчика могу проявляться в следующих неисправностях:

• потеря герметичности встроенного поплавка;
• сильный изгиб проволочного держателя;
• нарушение общей герметичности корпуса и вытекающее отсюда снижение уровня сопротивления;
• механический обрыв переменного резистора;
• потеря герметичности в месте крепления прибора к топливному баку.

После потери поплавком должной герметичности, устройство по контролю, при полном баке, будет показывать неполный уровень топлива. При достаточно сильной потере герметичности индикатор тут же покажет минимальный уровень топлива. При этом реальное количество не будет иметь значения. Чтобы устранить подобную неисправность, потребуется снять датчик и заменить поплавок. Если поплавок нет возможности приобрести, потребуется полностью заменить весь прибор.

Довольно часто датчик выходит из строя по причине долговременного перемещения по пересечённой или неровной местности. Постоянные удары по баку приводят к серьёзному повреждению проволочного держателя встроенного поплавка.

При таких изгибах поведение индикатора будет прямо зависеть от того, куда был изогнут держатель. Если изгиб будет направлен вверх, показатели всегда будут увеличенными, если вниз, параметры будут заниженными. Если поломка заключается в подобном изгибе, потребуется просто выпрямить проволочный держатель, придать ему первоначальную форму.

Нередко у датчика нарушается герметичность корпуса. Это происходит после случившейся аварии, а также после долговременного применения топлива низкого качества. Попадание бензина в прибор приводит к нарушению его работы и, как следствие, к неправильным показаниям датчика. Данные неисправности можно устранить только полной заменой прибора.

Если оборвётся переменный резистор, это приведёт к тому, что датчик всегда будет показывать наполненный или совершенно пустой бак. Аналогичные признаки могут наблюдаться в процессе обрыва сигнального провода, идущего от датчика к индикационному блоку. Перед тем как снять датчик, потребуется подсоединить к кузову авто и к сигнальному контакту переменный резистор, у которого уровень сопротивления составляет 100 — 200 Ом. В процессе вращения ручки нужно убедиться в том, что показания датчика изменяются. В этом случае устранить неисправность можно будет только посредством полной замены прибора.

Основным признаком полной потери герметичности на месте монтажа прибора является появление в салоне запаха бензина.

Пробег

Пробег может выводиться для отчетов по поездкам, посещению геозон, превышению скорости, цифровым датчикам, водителям и др., а также в статистике и некоторых графиках.

На показания пробега влияет настройка счетчика пробега на вкладке «Основное» в свойствах объекта. Кроме того, в некоторых случаях на показания пробега влияет детектор поездок, так как по нему определяются временные границы интервалов движения и стоянки.

Пробег может быть простым и скорректированным. Коррекция пробега может понадобиться для координации пробега, определенного программой, и пробега, определенного приборами самогó транспортного средства. Поправочный коэффициент для пробега вводится в свойствах объекта на вкладке «Дополнительно».

В статистике (а также в соответствующих отчетах) можно обнаружить возможность вывода разнообразных видов пробега за отчетный период:

• Пробег по всем сообщениям — полный пробег по всем сообщениям без какого-либо отбора по детектору поездок, но с учетом выбранного счетчика пробега. Это будет всегда самый длинный пробег, потому что он будет включать также и все выбросы данных.
• Пробег в поездках — суммарный пробег по интервалам движения, определенным по детектору поездок.
• Пробег (скорректированный) — пробег в поездках, умноженный на коэффициент пробега.
• Пробег в моточасах — суммарный пробег за время работы моточасов.
• Городской пробег — расстояние, пройденное в поездках со скоростью, которая определена как скорость в городе.
• Загородный пробег — расстояние, пройденное в поездках со скоростью, которая определена как скорость за городом. Предел скорости в городе устанавливается в свойствах объекта на вкладке «Дополнительно».
• Начальный пробег — показания датчика пробега на момент начала отчетного интервала.
• Конечный пробег — показания датчика пробега на момент окончания отчетного интервала.
• Счетчик пробега — показания счетчика пробега, т.е. абсолютный пробег на момент выполнения отчета.

В табличных отчетах пробег может считаться как по всем сообщениям, так и по детектору поездок (т.е. в расчет будет браться только та часть пробега, которая попадает в поездки). Данная настройка устанавливается в дополнительных опциях шаблона отчета и называется «Считать пробег только по поездкам».

Пробег менее 20 (не важно, мили используются или километры) выводится с точностью до сотых. Единицы измерения пробега и скорости (километры и километры в час либо мили и мили в час) задаются дополнительными опциями в шаблоне отчета

Здесь же можно при необходимости активировать опцию «Пробег/топливо/счетчики с точностью до двух знаков после запятой», чтобы пробег при любых значениях выводился с точностью до сотых (остальные знаки после запятой отсекаются).

Как организовать GPS ГЛОНАСС контроль расхода топлива

Для организации эффективной системы контроля топлива в офисе компании устанавливается программа мониторинга транспорта, например, решение «1С:Центр спутникового мониторинга ГЛОНАСС/GPS», а транспортные средства оснащаются GPS ГЛОНАСС трекерами. Для максимально точной оценки фактического расхода ГСМ рекомендуется дополнительно установить на автомобили датчики уровня топлива. Способы организации контроля ГСМ:

Расчётный метод по нормам расхода топлива

• В системе GPS мониторинга фиксируются нормативы расхода топлива,
• С автомобильных трекеров в систему мониторинга поступают данные о фактическом пробеге ТС,
• Система автоматически рассчитывает расход топлива, умножая нормативные показатели расхода ГСМ за 1 км. на данные по пробегу за определенный период.

При этом данные о пробеге и движении каждого автомобиля отображаются на электронной карте, и диспетчер может оценить обоснованность расхода топлива, сравнив фактические передвижения транспорта с запланированными маршрутами.

• низкая стоимость,
• не нужно оборудовать топливную систему дополнительными устройствами,
• полученная информация точнее, чем при расчете по данным одометра.

• расчетные показатели могут существенно отличаться от фактических,
• нет возможности отслеживать сливы и заправки.

Штатные датчики для контроля расхода топлива

Штатный датчик – это, чаще всего, датчик-поплавок, который устанавливается на заводе при выпуске автомобиля. Положение поплавка меняется при любом изменении уровня горючего в баке. Сигнал датчика поступает приборную панель автомобиля. GPS-трекер можно подключить к штатному датчику двумя способами:

• Напрямую через аналоговый к вход GPS трекера, после чего датчик тарируется,
• Через CAN шину, при этом данные о заполнении бака считывается с CANшины и калибровать датчик не нужно.

При этом данные о пробеге и движении каждого автомобиля отображаются на электронной карте, и диспетчер может оценить обоснованность расхода топлива, сравнив фактические передвижения транспорта с запланированными маршрутами.

• низкая стоимость,
• позволяет фиксировать как расход, так и заправки и сливы ГСМ,
• не нужно устанавливать дополнительное оборудование.

• невысокая точность данных. Показания могут существенно искажаться в зависимости от характера движения (подъемы в гору, разгоны и торможения),
• диапазон показаний датчика содержит «мертвые зоны»: 10-15% верхнего и 5-10% нижнего объема бака.

Погружной датчик уровня топлива

Как это работает:

• Датчик размещается в бензобаке автомобиля так, чтобы измерительная трубка погружалась в топливо. Далее датчик подключается к GPS ГЛОНАСС трекеру,
• Выполняется тарировка бака, в системе GPS контроля расхода топлива фиксируются тарировочные точки,
• Данные в онлайн-режиме передаются в систему GPS мониторинга, где они трансформируются в показатели уровня ГСМ. На основании этих данных система фиксирует расход, а также сливы и заправки.

• Высокая точность данных,
• Подходит для любых автомобилей.

Для установки датчика требуется помощь специалиста.

Проточный датчик расхода топлива

Как это работает:

Датчик монтируется в топливную магистраль. Показатели расхода определяется на основании измерения объема пройденного через датчик топлива.

• Максимальная точность данных,
• Подходит для любых автомобилей.

• Требуется помощь специалиста в установке,
• Датчик контролирует только фактический расход топлива, нет возможности фиксировать заправки и сливы.

Подключение GPS трекера к CAN шине автомобиля

CAN (англ. Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.

Во всех высокотехнологических системах современного автомобиля применяется CAN-протокол для связи. В диагностическом разъеме также, как правило, присутствует выход с CAN-шины автомобиля.

Мы используем CAN-шину для получения в спутниковом мониторинге таких параметров, как:

• Уровень топлива
• Расход топлива
• Время работы двигателя
• Общий пробег

• Положение педали газа
• Нагрузка на оси
• Обороты двигателя
• И многие другие