Содержание
Датчик уровня топлива (ДУТ) – устройство, позволяющее следить за количеством оставшегося в баке горючего. Он позволяет избежать многих неприятных ситуаций: риска остаться без бензина вдали от заправок или в городской пробке. Существует несколько типов датчиков, различающихся устройством и принципом работы.
Поплавковые
В России их называют также резистивными, а за рубежом потенциометрическими. Практически все автомобили оснащаются на заводе именно этими ДУТ. Изобретены они уже более века назад, и до сих пор входят в базовую комплектацию почти любой автотехники. Приобрести и установить ДУТ можно в компании StavTrack.
Их ценят за
- простоту устройства;
- дешевизну;
- надежность.
Рассмотрим, как работает датчик уровня топлива в баке поплавкового типа. Они бывают двух типов, различающихся по конструкции: рычажные и трубчатые.
В рычажных поплавок соединен с рычагом. К нему прикрепляется бегунок, который перемещается по сектору из пластин с высоким сопротивлением (потенциометру). В верхнем положении сопротивление переменного резистора минимальное и обычно составляет 120 Ом. По мере расходования топлива поплавок опускается вниз, и соответственно увеличивается сопротивление реостата, достигая 7 кОм.
Монтируется рычажный ДУТ обычно на топливном насосе. Датчик одним выводом соединяется с цепью +12В, а другим через индикатор уровня топлива на приборной панели с массой автомобиля. У этой конструкции есть существенные недостатки: низкая точность, чувствительность к ухабам и положению автомобиля, а также короткий срок службы из-за контакта чувствительных элементов с жидкостью. У плохо отрегулированных аналоговых рычажных ДУТ погрешность может достигать 10 и даже 30%.
Чтобы повысить точность, аналоговый сигнал преобразуют в цифровой, а затем обрабатывают для устранения случайных колебаний при движении в гору или под гору, наклонах и качке. АЦП располагается также на топливном насосе. При подключении к GPS-трекеру появляется возможность дистанционного контроля за расходом топлива.
На фурах устанавливают два бака, а на вездеходах – три. Цифровая обработка позволяет следить за объемом топлива как в целом, так и в каждом отдельном баке. Наконец, в длинных бензобаках могут быть установлены два ДУТ, показания которых усредняются, что позволяет существенно снизить погрешность определения уровня. Датчики при этом устанавливают в расположенных по диагонали углах бака. Это предотвращает дергание стрелки или пляску показаний цифрового индикатора на ухабах и при изменении положения автомобиля.
Трубчатый ДУТ более точен и долговечен. В этой конструкции поплавок перемещается внутри трубки, нижний конец который располагается на высоте 3-4 см от дна бака. Зазор необходим для того, чтобы внутрь не попадала грязь и вода, снижающие точность прибора. Вдоль трубки натянуты две проволоки из металла с высоким удельным сопротивлением. Перемещаясь вдоль них, поплавок изменяет их рабочую длину. При этом чувствительные к коррозии детали прибора с топливом не контактируют.
Магнитные ДУТ
По сути это те же поплавковые датчики, только поплавок магнитный и герметично отделен от воспринимающих элементов, представляющих собой полосы из стали.
Емкостные ДУТ
Посмотрим теперь, как устроен датчик уровня топлива емкостного типа. В нем измеряется емкость чувствительного элемента, представляющего собой две концентрические трубки, играющих роль обкладок конденсатора. Поскольку диэлектрическая проницаемость бензина вдвое выше, чем у воздуха, емкость конденсатора при полном баке в 2 раза больше, чем при пустом. Замеры поступают в АЦП, а затем передаются на приборную панель через провода, САN-шину или по Bluetooth.
Установку прибора производят через просверленное на верхней плоскости бака отверстие. Герметичность достигается сваркой. Перед монтажом необходимо полностью слить топливо при помощи топливного насоса, отсоединив трубку и опустив свободный конец в подходящую емкость. После этого нужно удалить пары бензина, заполнив бак доверху водой, затем слить ее и просушить, иначе при сварке пары топлива взорвутся.
Точность такого ДУТ не менее 2%, а при точной настройке составляет 0,5-1%. Установку таких датчиков часто практикуют руководители АТП, чтобы следить за расходом топлива в реальном времени. Соблазн слить бензин у водителей при этом не возникает.
Ультразвуковые ДУТ
Осталось выяснить, как работает датчик уровня топлива ультразвукового типа. Принцип их действия совпадает с работой сонара на подводной лодке. Ультразвуковой излучатель прикрепляется снаружи к днищу бака. Пройдя через металл и слой топлива, ультразвук отражается от поверхности раздела жидкости с воздухом и воспринимается тем же датчиком. По времени прохождения звуковой волны определяется толщина слоя топлива и его объем в баке.
Ультразвуковые датчики не получили широкого распространения, поскольку на их показания могут влиять неровности внутренней поверхности на дне бака, присутствие в нем воды и грязи. Устройство закрепляют на днище эпоксидным клеем, но со временем от вибрации контакт излучателя с металлом может ослабеть, что приводит к значительным изменениям показаний.
Предлагались и другие типы ДУТ: электромагнитные, оптические и лазерные. Пока не получены решения, позволяющие достигнуть той же точности и надежности, что у резистивных и тем более емкостных датчиков.
При установке нескольких датчиков их нужно соединять с GPS-трекером или прибором ГЛОНАСС по протоколу RS 485, для единственного ДУТ достаточно и RS-232.
И помните, что отправляться следует, не дожидаясь загорания лампочки. Это увеличит срок службы топливного фильтра, насоса и форсунок, поскольку со дна в систему попадают вода, воздух и грязь, быстро выводящие детали и узлы топливной системы из строя.
