Как работает датчик уровня масла

Можно ли еще удивить кого-то тем фактом, что некоторые автомобили не имеют щупа для проверки количества масла в двигателе? На таких автомобилях роль щупа исполняет датчик уровня масла. Рассмотрим устройство, принцип работы системы, где находится и почему горит датчик, если уровень и температура моторного масла в норме.

Классификация уровнемеров по принципу работы:

• поплавковый датчик;
• тепловой;
• электротермический;
• ультразвуковой.

Датчики теплового действия

Именно тепловой уровнемер чаще всего встречается в конструкции двигателей современных автомобилей. В основе датчика находится нагревательный элемент. Блок управления чередует фазы нагрева, кратковременно разогревая элемент до температуры, превышающей фактическую температуру масла в двигателе, и остывания. Именно длительность периода снижения температуры нагревательного элемента до температуры моторного масла, в который он погружен, и позволяет рассчитать фактический уровень.

Принцип работы уровнемера такого типа обуславливает наличие датчика температуры масла. Именно таково устройство и принцип работы датчика G266, устанавливающегося на многие автомобили Volkswagen, Skoda, Audi. Оба элемента совмещены в корпусе датчика уровня, который находится в поддоне картера двигателя.

Электротермические уровнемеры

Электротермические датчики уровня масла можно назвать подвидом тепловых уровнемеров. Основой датчика является нагревательный элемент (проволока) с высоким температурным коэффициентом сопротивления. Общее сопротивление нагревательного элемента зависит от температуры нагрева. Соответственно, чем глубже погружен датчик в смазывающе-охлаждающую жидкость, тем лучший отвод тепла от нагревательного элемента и тем меньше его сопротивление. Уровень масла рассчитывается блоком управления по фактической величине напряжения на выводах датчика.

Ультразвуковые измерители

Принцип работы основывается на использовании ультразвука – звуковых колебаний, частота которых превышает доступный человеческим органам восприятия диапазон частот. Степень отражения звуковых волн зависит от плотности материала, на который направлен источник звуковых колебаний. Поскольку плотности воздушной среды и моторного масла разнятся, на границе уровня масла в поддоне звуковые волны отражаются. Отраженные колебания улавливаются приемником, а временной интервал между переданным и отраженным сигналом используется для расчета уровня масла в двигателе.

Устройство датчика G266, использующееся в конструкции авто VAG-Group.

Также в корпус включен PTC-резистор, который позволяет измерить температуру масла. Помимо измерительного элемента, устройство включает в себя электронный измерительный блок, который обрабатывает ультразвуковые сигналы и сигналы от PTC-резистора. С цифрового логического модуля сигналы, преобразованные в понятный для блоков управления язык – ШИМ-сигнал, через ЭБУ двигателя отправляются на щиток приборной панели.

Преимущества перед тепловыми элементами

• Низкое потребление тока.
• Быстрота прохождения сигнала.
• Возможность реализации графической индикации фактического уровня масла в двигателе.

Алгоритмы измерений

• Статический контроль. Двигатель заглушен больше 60 сек., автомобиль неподвижен (должен быть затянут стояночный тормоз). Для нивелирования погрешности измерений принимается во внимание возможное наклонное положение кузова автомобиля. Чтобы владелец не ждал данных после включения зажигания, измерение уровня происходит сразу после открытия водительской двери.
• Динамический контроль уровня. Задействован, когда автомобиль находится в движении. При этом учитываются: обороты коленчатого вала, продольное и поперечное ускорение, температура двигателя, положение концевого выключателя капота. При этом цикл движения с момента последнего срабатывания капота должен быть больше 50 км.

Роль концевика капота

VAG в автомобилях VW, Audi, Seat, Skoda использует довольно интересную схему подключения датчика уровня масла в двигателе. Если индикатор низкого уровня загорелся, то для его погасания должны быть выполнены 2 условия:

• срабатывание концевика капота (логично, что без открытия капота невозможно долить масло);
• пополнен уровень.

Если после загорания лампочки низкого уровня вы открыли капот, но не восполнили недостачу, индикация потухнет и загорится повторно только спустя 100 км. В случае критического количества смазывающе-охлаждающей жидкости, на приборной панели загорится лампочка низкого давления масла.

Если на автомобиле неисправен концевик капота, лампочка не потухнет, даже если уровень будет в норме. Эту особенность схемы подключения нужно учитывать при диагностике системы.

Режимы световой индикации

Простейшее устройство системы контроля количества жидкости предполагает лишь зажигания лампочки (масленки) на приборной панели. Более продвинутые системы, использующиеся в том числе и VW, имеют несколько режимов световой индикации низкого уровня смазки в моторе.

На автомобилях с графическим отображением количество масла можно оценить по проецирующейся на экран шкале.

Измерение состояния

Датчик состояния масла позволяет более рационально использовать ресурс смазывающе-охлаждающей жидкости, так как срок замены определяется не только рекомендациями завода-изготовителя по пробегу, но и фактическим химико-физическим составом моторного масла.

Устройство датчика состояния и уровня масла двигателя N57 от BMW.

Измеритель состоит из двух цилиндрических конденсаторов (6). Наружная и внутренняя металлические трубки используются в качестве электродов, между которыми находится диэлектрик – масло. Принцип работы основывается на изменении в процессе старения диэлектрических свойств масла, что влияет на емкость конденсаторов.

При падении уровня изменяется емкость верхнего конденсатора (5). Температура постоянно измеряется с помощью платинового датчика температуры (9). Изменение емкостных характеристик конденсаторов, а также сигнал с датчика температуры преобразовывается в цифровой сигнал и направляется в блок DME. На основании полученных данных блок DME рассчитывает интервалы замены масла.

Устройство поплавковых систем

Работа датчика основывается на размыкании и замыкании подключенной электрической цепи при воздействии магнитного поля от постоянного магнита. Устройство:

• вертикальная направляющая (трубка);
• поплавок с расположенными внутри магнитами;
• магнитоуправляемый контакт – геркон (датчики уровня жидкостей такого типа еще называют герконовыми).

Расположение поплавка на вертикальной направляющей зависит от уровня – чем он выше, тем дальше от геркона расположены магниты. Вместе с падением уровня масла в двигателе опускается и сам поплавок. Приближение магнитов к геркону нормально-разомкнутого типа провоцирует замыкание контактов, благодаря чему на приборной панели загорается лампочка датчика низкого уровня масла.

В герконе используются упругие ферримагнитные контакты, поэтому при поднятии уровня жидкости и прекращении воздействия магнитного поля происходит размыкание цепи.

Датчик уровня масла автомобиля

В устройстве автомобильного двигателя применяются трущиеся детали (валы, шестерни, подшипники и прочее). Чтобы обеспечить плёнку для мягкого трения и минимизировать износ, используется смазка. За её достаточным количеством следит системный датчик уровня масла (ДУМ). Благодаря этому, владельцам ВАЗ 2114 не надо, чуть ли не перед каждой поездкой, вытаскивать щуп. Ведь в случае дефицита масла в картере на панели приборов загорится предупреждающий сигнал. Или не загорится? Далее расскажем, как работает датчик уровня, где он находится, какие признаки говорят о его неисправности, и какой ДУМ рекомендуют покупать специалисты автомастерских.

Функции ДУМ

В процессе выпуска, ЛАДЫ довольно редко, но подвергались модернизации. С 2004 г. на модельную линейку ВАЗ 2114–2115 начали устанавливать датчик уровня масла, запитанный в систему электронного блока управления двигателем (ЭБУ). До этого, электрическая линия шла напрямую к приборной панели, как у последних ВАЗ 2109. Благодаря инновации, владелец может контролировать состояние системы смазки, не выходя из салона, полностью доверившись «мозгам» автомобиля.

В случае дефицита масла, датчик уровня подаст сигнал на блок управления, а тот, в свою очередь, проинформирует водителя, включив ему на панели приборов жёлтый значок, оформленный пиктограммой маслёнки. Согласно правилам эксплуатации ТС, автовладелец должен проверить уровень на щупе и долить в двигатель недостающее количество машинного масла. После этого индикатор погаснет.

Если игнорировать сигнал ДУМ и не следить за уровнем, то масляное голодание гарантированно вызовет негативные последствия для мотора, вплоть до показа «кулака дружбы». А это дорогостоящий ремонт, включая замену блока, шатунов и поршней. Если мотор «застучит», то здесь придётся менять вкладыши и растачивать коленвал. В общем «капиталить» двигатель.

Устройство и принцип работы

Методика действия датчика уровня масла на ВАЗ 2114 основана на эффекте геркона (геркон — акроним герметичный контакт). Иными словами, перед нами электромеханическое коммутационное устройство с замыкающимися и размыкающимися контактами. Так как Дум работает в жидкой среде, то его конструкция оборудована поплавком. При полном уровне масла поплавок находится в верхнем положение и контакты разомкнуты. Как только в картере образуется дефицит смазки, поплавок опускается вниз, тем самым замыкая контакты. При закольцованной цепи ЭБУ включает на панели приборов информационный значок маслёнки.

Причины и признаки неисправности

Датчик уровня масла постоянно находится в агрессивной среде. Основная часть тела размещается в картере, который регулярно нагревается до рабочей температуры +95 °C, а ночью, например, в мороз, остывает до −40 °C. Такие перепады негативно сказываются на всех материалах конструкции ДУМ (пластик, медь, сталь), в следствии чего их структура постепенно разрушается. Это естественные причины выхода из строя. Кроме того, датчик может перестать корректно работать из-за таких дефектов, как:

• обрыв провода;
• отсоединение колодки;
• короткого замыкания в цепи;
• глюк в системе блока управления.

В перечисленных случаях на приборной панели будет мигать или постоянно гореть лампочка, даже при полном уровне масла, о чём можно судить по контрольному щупу. А иногда наоборот, из-за обрыва цепи индикатор маслёнки совсем не показывает, при этом владелец эксплуатирует машину с «пустым» поддоном, полагаясь на ДУМ. Помимо электрических соединений на датчике со временем ветшает уплотнительное кольцо или худится завальцовка трубки на штекере. Поэтому в месте соединения начинает пробиваться масло, стекая по блоку цилиндров на защиту двигателя или на землю.

Где установлен

Датчик уровня масла размещён на задней части двигателя. Он расположился под масляным фильтром. К нему подходит 1 провод.

Какой выбрать

После того, как вы осмотрели автомобиль и выявили причину неисправности, необходимо купить новый ДУМ. Независимые эксперты автоиндустрии и специалисты сервисных мастерских рекомендуют покупать оригинальные детали, или качественные фирменные аналогии. Заводской номер датчика уровня масла на ВАЗ 2114 выглядит так: 21083-3839210. Иногда есть дополнительные цифры: 01, 02, 04. Это индексы смежных предприятий АвтоВАЗа.

Таблица 1. Цена датчика уровня масла и его аналогов

Источники: autopiter.ru, exist.ru

К сожалению брендовых ДУМ, таких как Bosch, Magneti Marelli, EPS (FACET) и других, видимо нет. Поэтому лучше заказать продукт АвтоВАЗа.

Как проверить

Среди широкого ассортимента запчастей часто встречаются откровенный муляжи. Это факт. Поэтому эксперты не упускают момент повторять заезженную мантру: перед тем, как установить датчик уровня масла, его необходимо проверить. Вполне логично. Поэтому нам понадобится мультиметр (тестер). Затем:

1. Переводим прибор в омметр.
2. Подсоединяет контакты к корпусу и выводу датчика.
3. Двигаем поплавок из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее, и обратно.

В верхней точке, сопротивление должно быть бесконечно большим, а в нижней — стремиться к нулю. Если так, то значит ДУМ рабочий и можно смело приступать к его установке на машину.

Замена

Перед ремонтом следует провести ряд подготовительных мероприятий. Во-первых, понадобится яма, эстакада или подъёмник. В иных случаях можно домкратом вывесить правую сторону автомобиля и зафиксировать её подставкой. Во-вторых, потребуется инструмент: ключ 10 мм (головка), аэрозольный очиститель битумных или масляных пятен, ветошь и прокладочный герметик. Пошаговое руководство выглядит так:

1. Устанавливаем машину на яме или эстакаде.
2. Блокируем колёса ручником.
3. Отсоединяем минусовую клемму от аккумулятора.
4. Залезаем под машину и находим датчик.
5. Под масляным фильтром и в области датчика всё обычно в масле и грязи.
6. Наносим аэрозольный очиститель и ждём 10–15 минут.
7. Очищаем ремонтную зону.
8. Отсоединяем штекер провода от ДУМ.
9. Откручиваем болт крепления (ключ 10 мм).
10. Аккуратно вынимаем датчик.
11. Очищаем посадочную поверхность.
12. Наносим на привалочную плоскость датчика герметик.
13. Ставим ДУМ на двигатель и притягиваем болтом.
14. Подключаем штекер провода.

Некоторые советуют снимать защиту двигателя. Но для замены с ямы или эстакады она почти не мешает. И ещё, силиконовые и анаэробные герметики сохнут со скоростью 0.3 мм в сутки (±2 часа). Поэтому для надёжности соединения рекомендуется не ездить на машине до следующего дня. Это обстоятельство следует предусмотреть накануне ремонта и корректировать планы с учётом отсутствия «колёс».

Дополнительно

Бывали случаи, когда после ремонта лампочка низкого уровня продолжала гореть. В чём же дело? Ведь датчик проверяли, а масла полный уровень… В этом случае, причиной сбоя является электронный блок управления двигателем (ЭБУ). В контроллере копятся ошибки, которые влекут некорректную работу системы. Чтобы исправить сбой, необходимо подключить диагностический сканер и проверить «мозги». При выявлении ошибок следует их удалить.

Заключение

С 2004 года на автомобили ВАЗ 2114 начали устанавливать датчик уровня масла, запитанный в систему ЭБУ. Он помогает водителям контролировать количество моторной смазки. Однако ДУМ часто выходит из строя. В следствие этого бесконечно горит жёлтая лампочка маслёнки, или наоборот, обманчиво не сигналит. Помимо этого, через соединение датчика с двигателем часто происходит утечка масла. Принимая во внимание перечисленное, рекомендуется почаще проверять ДУМ и щуп масла, а для замены выбирать оригинальный датчик.

Видео по теме