ВРемонт.su — ремонт фото видео аппаратуры, бытовой техники, обзор и анализ рынка сферы услуг

Автомобильные указатели уровня топлива

В автомобилях применяют дистанционные электрические указатели уровня топлива. Датчик такого прибора установлен в топливном баке, а приемник — на панели приборов автомобиля. Шкала приемника проградуирована в долях объема бака, поэтому на шкале обычно наносят отметки: 0,1/4, 1/2, 3/4, П (полный).

Рис. 2. Электромагнитный указатель уровня топлива в автомобиле:
а — датчик; б — схема приемника; в — лучевая диаграмма датчика; R — длина рычага; α — угол между вертикалью и рычагом при пустом баке; β γ и р — углы поворота рычага от нулевого положения до наполнения бака соответственно на ¼, ½, ¾ и П (полный); h и h_¼, h_½, h_¾, h_п — расстояния от опорной плоскости крепления датчика до нижней части поплавка соответственно при пустом баке и при различном наполнении бака.

В качестве датчика при измерении уровня топлива применяют проволочный реостат, ползунок которого перемещается рычагом с поплавком на конце. Реостат датчика соединен с приемником, который реагирует на изменение сопротивления реостата (уровня топлива). Если на автомобиле устанавливают два топливных бака, то в каждый бак ставят датчики, а на панель приборов — один приемник и переключатель для присоединения того или иного датчика во время замера.

Устройство и принцип работы электромагнитного указателя уровня топлива в автомобиле

Рис. 3. Устройство электромагнитного указателя уровня топлива в автомобиле.

Корпус датчика состоит из нижней 3 (рис. 3, а) и верхней 4 частей, изготовленных из цинкового сплава и соединенных винтами 6. Внутри нижней части на оси 2 закреплен бронзовый ползунок 9 реостата. Снаружи к этой же оси жестко прикреплен рычаг 7 с капроновым цилиндрическим поплавком 1. При изменении уровня топлива в баке ползунок передвигается на всю длину реостата. В верхней части корпуса закреплена текстолитовая пластина 10, на которую навита обмотка 11 реостата из нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм и общим сопротивлением 60 Ом. Один конец обмотки реостата выведен на зажим 5, а второй — на массу датчика. Ползунок реостата также имеет вывод на массу в виде упругой проволочной петли 8.

В некоторых конструкциях датчиков имеются специальные контакты, которые замыкаются при снижении уровня топлива до минимального запаса (на 50—100 км пути). Эти контакты включают сигнальную лампу резерва топлива на щитке приборов.

Электромагнитные указатели уровня топлива состоят из реостатного датчика и электромагнитного приемника.

Приемник (рис. 3, б) имеет две обмотки 15 к 19 с сердечниками из мягкой стали, которые снабжены полюсными наконечниками 20 и 16. Полюсный наконечник 12 соединен с наконечником 20. Обмотки установлены под углом 90° одна к другой на основании механизма. Стрелка 14 закреплена на оси вместе с латунным противовесом 13 и стальным якорьком 21, находящимся в точке пересечения осей катушек. Подвижная система установлена в двух подпятниках.

Ток от бортовой сети подводится к зажиму 77, закрепленному на изоляторе, и, пройдя по обмотке левой катушки 15 от зажима 22 идет по двум направлениям: через правую катушку 19 на массу и через реостат 18 и ползунок датчика на массу.

При прохождении тока по обмоткам катушек создаются два взаимно пересекающихся магнитных поля, которые воздействуют на якорек подвижной системы, поворачивая его вдоль магнитных силовых линий результирующего магнитного поля.

При полном топливном баке ползунок реостата перемещается в крайнее положение, включая полностью в цепь реостат. Магнитное поле левой и правой обмоток имеет такое значение, что результирующим магнитным полем якорек со стрелкой удерживается в правой части шкалы. При снижении уровня топлива ползунок реостата, перемещаясь, закорачивает часть реостата датчика (при пустом баке примерно до сопротивления 1—3 Ом), вследствие чего сила тока в левой катушке несколько возрастает, а в правой значительно снижается. В результате магнитное поле левой обмотки увеличивается, а правой катушки уменьшается, что приводит к изменению направлений результирующего магнитного поля обмоток и смещению якорька со стрелкой в левую зону шкалы.

Все электромагнитные приемники уровня топлива имеют аналогичные обмоточные данные, поэтому их шкалы имеют взаимозаменяемость электромагнитных механизмов для разных типов датчиков.

Расчетное сопротивление датчика для всех указателей принято постоянным, поэтому у датчиков различных типов автомобилей независимо от размеров и формы бака сопротивление реостата одинаково соответствует доле наполнения бака. В связи с этим при положениях поплавка датчика, соответствующих наполнению бака: 0,1/4, 1/2, 3/4 и П, — ползунок реостата, включенного параллельно обмотке правой катушки указателя, изменяет его сопротивление. С этой целью для каждого бака автомобиля строят так называемую лучевую диаграмму (см. рис. 2), которая определяет связь между наполнением бака и углом поворота рычага с поплавком датчика. Исходя из лучевой диаграммы рассчитывают размеры и шаг намотки реостата для каждого типа датчика. Вследствие этого датчики автомобилей различных типов не взаимозаменяемы, несмотря на их внешнее сходство и одинаковое полное сопротивление реостата (60 Ом).

Датчики электромагнитных указателей уровня топлива имеют одинаковый механизм (см. рис. 3, а) и отличаются между собой длиной рычагов и намоткой реостатов.

Магнитоэлектрический указатель уровня топлива имеет реостатный датчик с поплавком, который конструктивно выполнен так же, как датчик электромагнитных указателей, и отличается величиной полного сопротивления реостата (90 Ом). Приемник магнитоэлектрического указателя уровня топлива аналогичен приемникам магнитоэлектрических указателей температуры и давления, но отличается от них обмоточными данными и схемой соединения измерительных катушек и дополнительных резисторов.

Электрические схемы магнитоэлектрических указателей уровня топлива, работающих в системах электрооборудования на напряжение 12 и 24 В, приведены на рис. 4.

Рис. 4. Электрические схемы магнитоэлектрических указателей уровня топлива:
а и б — соответственно на напряжение 12 и 24 В; L1 — L3 — обмотки приемника; R1 — термокомпенсационный резистор; R2 — добавочный резистор; R3 — реостат датчика.

При изменении сопротивления реостата R3 датчика в зависимости от уровня топлива в баке сила тока в обмотках L1—L3 катушек изменяется. Наибольшее влияние на положение стрелки приемника указателя уровня топлива оказывает изменение силы тока в обмотке катушки L1 приемника.

Технические характеристики датчиков указателей уровня топлива

В таблице приведены характеристики датчиков БМ112-Д, БМ117-Д для автомобилей ГАЗ моделей 53А, ГАЗ 66, автомобилей ЗИЛ 130, 131, КA3-608 и модификации. Датчики БМ118-Д, БМ120-Д для «Урал-375» и модификации, ГАЗ моделей 52А, 53А к модификации. БМ124-Д, БМ134-Д для УАЗ-452 и модификации, «Москвич-2140», ИЖ моделей 22125, 2715 и модификации. БМ136-Д — ЛуA3 моделей 967М, 969М. БМ139Д — ГАЗ-24 и модификации, РАФ-2203 и модификации. БМ140-Д — ЗАЗ-моделей 966, 969 и модификации. БМ142-Д — УАЗ-469 и модификации. Датчик БМ150-Д для автомобилей семейства ВАЗ. БМ154 — ВАЗ 2102. БМ168 для ВАЗ-2121. 24.3827 — BA3-2108. Датчик БМ158-Б для автомобилей семейства КамАЗ. БМ159-Д для автомобилей запорожец ЗАЗ-968А и модификации. 22.3827 — ЗАЗ-1102. 151.3827 — «Москоич-2140» люкс.

Подключение датчика уровня топлива

Чтобы обеспечить контроль расхода горючего при эксплуатации транспортного средства, необходима установка и подключение датчика уровня топлива. Конструктивно ДУТ представляет собой реостат, который размещается в топливном баке, По мере изменения уровня топлива меняется его сопротивление. Значение сопротивления конвертируется в единицы объема, эти данные и передаются на указатель, расположенный на приборной панели.

Установить датчик на автомобиль ВАЗ, а также несложный грузовой транспорт (например, КАМАЗ) или специализированную технику можно самостоятельно с использованием простого оборудования и инструмента. Ответ на вопрос, как подключить датчик уровня топлива, также не вызовет затруднений — схема достаточно простая.

Датчик уровня топлива — общая схема подключения

После установки прибора в топливном баке необходимо подключить его к бортовой сети автомобиля. К датчику подсоединяется кабель, который подключается к указателю на приборной панели. Для качественного соединения рекомендуется использовать специальные коннекторы, а места соединения изолировать с помощью гофры или изоленты. После подключения по схеме датчика уровня топлива необходимо залить горючее в бак и проверить корректность работы устройства. Значение на указателе должно соответствовать реальному объему залитого бензина.

Как правильно подключить датчик уровня автомобильного топлива при наличии выключателя массы

Если на автомобиле установлен выключатель массы, могут использоваться два варианта схемы подключения датчика уровня топлива:

• подключение за выключателем массы. Следует учесть, что в данном случае при выключении массы будет происходить обесточивание датчика. Указатель будет отображать последние данные уровня горючего, которые были зафиксированы во время эксплуатации транспортного средства. После включения датчика эти данные могут измениться. Причины — суточные температурные колебания, деформация топливного бака или слив топлива во время стоянки авто. При этом установить время слива (а соответственно, прямо доказать его факт) невозможно. Если используется недорогой датчик уровня топлива, схема подключения данного типа вполне подходит. В данном случае нет необходимости использования гальванической развязки. Она же рекомендована, если аккумулятор автомобиля часто снимается или отсутствует;
• подключение непосредственно к аккумулятору. Рекомендуется использовать современные электронные датчики с интегрированной гальванической развязкой. Она обеспечивает защиту оборудования от воздействия электротока в аварийной ситуации. Если нет встроенной гальванической развязки, нужно установить ее дополнительно. Подключение по такой схеме датчика уровня топлива считается оптимальным в функциональном и практическом аспекте. Кроме того, оно признано безопасным, так как устройство потребляет ток в диапазоне 10–48 милиампер. Корпус датчика выполнен из неэлектропроводного материала, что обеспечивает защиту электросхем от пробоя тока.

Подключения автомобильного датчика к системе дистанционного мониторинга уровня топлива

Для эффективного мониторинга расхода горючего стоит не только разобраться, как подключать датчик уровня топлива к бортовой сети автомобиля, но и наладить дистанционный контроль с помощью оборудования GPS. Для этого на транспортное средство устанавливается GPS-трекер, к которому подключается ДУТ.

Указатель уровня топлива. Принцип действия

Указатель уровня топлива электромагнитного принципа действия состоит из приемника, расположенного в комбинации приборов, и датчика (бензореостата) БМ134-А, установленного в верхней части топливного бака. Устройство и схема указателя уровня топлива показаны на рисунке.

Датчик указателя представляет собой реостат 3, один конец обмотки которого соединен с массой, а другой — с обмотками катушек указателя. По обмотке реостата скользит подвижный контакт 4 (щетка), который укреплен на оси рычага поплавка 5, плавающего на поверхности топлива.

Приемник состоит из двух катушек 7 и 10, расположенных под углом 90° одна к другой. В точке пересечения геометрических осей катушек установлен на оси железный якорь 8 со стрелкой 11. Обмотка левой катушки включена последовательно в цепь батарея — реостат, а обмотка правой катушки — параллельно реостату. Направление витков обмоток выполнено так, что одноименные полюсы обеих катушек расположены соответственно вверху и внизу.

Приемник указателя уровня топлива имеет шкалу с ценой деления, равной V4 емкости топливного бака. На шкале нанесены обозначения: 0 (бак пустой), 0,5 (половина емкости бака) и буква П (бак полный).

Рис. Схема указателя уровня топлива Москвич-408:
1 — аккумуляторная батарея; 2 — датчик; 3 — реостат; 4 — подвижный контакт; 5 — поплавок; 6 — приемник указателя уровня бензина; 7 — правая катушка; 8 — якорь; 9 — противовес; 10 — левая катушка; 11 — стрелка; 12 — замок зажигания

Принцип действия указателя уровня топлива

Указатель уровня топлива работает следующим образом.

Когда бак пустой, поплавок опущен вниз, а щетка реостата находится в крайнем левом положении (сопротивление реостата равно нулю). В этом случае ток по обмотке правой катушки почти не идет, так как щеткой реостата катушка соединена с массой; поэтому почти весь ток проходит через обмотку левой катушки, вследствие чего якорь под действием магнитного поля поворачивается в сторону левой катушки, и стрелка указателя становится против цифры 0 шкалы прибора.

Когда бак полный, поплавок занимает крайнее верхнее положение, и щетка включает все сопротивление реостата. Ток проходит через обмотку правой катушки, создает магнитное поле, под действием которого якорек поворачивается, и стрелка указателя становится против буквы П.

При частичном заполнении бака топливом в цепь включается часть сопротивления реостата, и ток при этом одновременно поступает в обмотки обеих катушек. В этом случае положение якорька, а следовательно, и стрелки указателя определяется совместным действием магнитных полей обеих катушек.

В зависимости от соотношения магнитных полей катушек и определяемого уровнем топлива в баке, стрелка указателя занимает промежуточные положения между делениями 0 и П шкалы прибора. Указатель работает только при включенном зажигании. При выключенном зажигании стрелка прибора стоит на нуле. Указатель служит для приблизительного контроля расхода топлива и не пригоден для определения точного расхода, так как точность его показаний недостаточна.

Чтобы не перегорела обмотка реостата при ремонте электропроводки или при смене приборов, нельзя допускать замыкания клемм приемника и перепутывания концов проводов, присоединенных к клеммам.

Исправный и правильно отрегулированный прибор при напряжении 12,5 в и температуре 20° С обеспечивает точность показаний в точках шкалы 1/4 и 1/2 примерно 7% от емкости бака, а в точке П (полный) — примерно 10%. При этом смещение стрелки от оси деления шкалы на ширину стрелки принимается за погрешность, равную 7%. В остальных точках шкалы точность показаний прибора не нормируется. При изменении напряжения в цепи прибора, а также при изменении температуры окружающей среды погрешность прибора может несколько увеличиться.