Устройство автомобилей
Информация о наличии топлива в баке позволяет водителю рассчитать расстояние, которое может проехать автомобиль без дополнительной заправки. Для этого на автомобиле устанавливаются приборы для измерения уровня топлива, которые выводят информацию водителю о количестве топлива в баке автомобиля на щиток приборов.
В современных автомобилях применяют дистанционные электрические указатели уровня топлива двух видов: электромагнитные и магнитоэлектрические (логометрические).
Для непосредственного измерения уровня топлива в баке используются реостатные датчики с поплавковым устройством, применяющиеся в комплекте с электромагнитным или магнитоэлектрическим указателями, устанавливаемые на панели приборов.
Конструкция электромагнитного указателя уровня топлива представлена на рис. 1.
Электромагнитный указатель уровня топлива имеет два электромагнита, якорь, реостат, магнитопровод и противовес. Наличие двух электромагнитов в указателе позволяет измерять уровень топлива независимо от изменения питающего напряжения.
При замыкании выключателя зажигания «ВЗ» через обмотки электромагнитов 1 и 3 идет ток и устанавливает результирующий магнитный поток, который, воздействуя на стальной якорь 2, соединенный со стрелкой прибора, устанавливает стрелку в определенной части шкалы прибора.
При отсутствии топлива в баке поплавок 5 датчика, находясь в нижнем положении, выводит сопротивление реостата датчика и укорачивает обмотку электромагнита 3. При этом магнитный поток равен нулю. Магнитный поток обмотки 1 вызовет поворот якоря 2 и связанной с ним стрелки прибора в левую сторону шкалы к отметке «0». Стрелка будет удерживаться в этом положении после выключения прибора благодаря противовесу 7.
Рис. 1. Электромагнитный указатель уровня топлива: 1, 3 — обмотки электромагнитов; 2 — якорь; 4 — реостат; 5 — поплавок; 6 — магнитопровод; 7 — противовес
По мере наполнения бака и поднятия поплавка вводится сопротивление реостата 4, что увеличивает силу тока и создаваемый им магнитный поток в обмотке электромагнита 3. Вследствие этого якорь со стрелкой повернется вправо.
Наличие специального магнитопровода 6 обеспечивает замыкание магнитного потока через якорь 2.
Конструкция логометрического указателя уровня топлива аналогична конструкции логометрического указателя давления и температуры, но отличается обмоточными данными и величиной резисторов.
Логометрический указатель обладает значительно меньшей погрешностью измерения по сравнению с электромагнитным указателем благодаря отсутствию массивных магнитопроводов, магнитная проницаемость которых значительно меняется с изменением температуры.
Кроме того, логометрические указатели обладают большим углом поворота стрелки и меньшим временем установки стрелки на шкале прибора (отсутствие инертности), а якорь и стрелка логометра в этих приборах не имеет дисбаланса.
На современных автомобилях применяются датчики уровня топлива, оснащенные контактным устройством, с помощью которого включается визуальный и звуковой сигнализатор, оповещающий водителя о снижении уровня топлива до минимального значения и необходимости в дозаправке. Это позволяет привлечь внимание водителя к указателю уровня топлива в случае, когда запас горючего в топливном баке достигает критического значения.
Визуальные сигнализаторы могут устанавливаться непосредственно на приборе указателя уровня топлива или отдельно от него на панели приборов.
Для оптимизации конструкции топливного бака и подводимых к нему коммуникаций датчик указателя уровня топлива часто совмещают в одном узле с элементами топливозабора (трубопроводы, фильтр). При этом в топливном баке требуется только одно технологическое отверстие для установки такого комбинированного узла.
Указатели и сигнализаторы уровня используются на автомобилях не только для определения количества топлива в баке. В частности, поплавковый сигнализатор уровня тормозной жидкости имеет конструкцию и принцип работы аналогичный рассмотренному выше сигнализатору уровня топлива. В принципе, такие указатели, сигнализаторы и измерители могут использоваться в любых системах и элементах конструкции автомобиля, где в качестве рабочего тела применяется жидкость.
Датчик уровня топлива: виды, принцип работы, устройство
Датчик уровня топлива (ДУТ) — функциональное устройство топливной системы автомобиля, единственным предназначением которого является определение уровня и объема горючего (дизтоплива, бензина, солярки, масла) в топливном баке.
Датчик располагается в баке для подачи топлива, а указатель топливного уровня выводится на приборной панели в салоне автомобиля. Подобные датчики контроля отличаются очень низкой погрешностью (не более 1%), их конструкция не имеет движущихся и быстро изнашиваемых элементов.
ДУТ также могут применяться в системах контроля заправок и слива топлива, а также в системах проведения спутникового мониторинга автомобилей.
Как устроен датчик уровня топлива:
Современный датчик уровня топлива — это не что иное, как датчик-потенциометр перемещения. Подобное устройство обладает рядом преимуществ, таких как: доступность, надежность и простота конструкции датчика; высокая точность проводимых измерений и низкая цена. Среди недостатков стоит выделить наличие отдельных элементов, восприимчивых к окислению и частым поломкам.
В топливной системе автомобиля могут использоваться датчики-потенциометры двух видов – трубчатые и рычажные. Основным элементом конструкции подобных датчиков является т.н. поплавок, для изготовления которого может использоваться тонколистовой металл, полая пластмасса и пенопласт.
Рычажный топливный датчик
В таком типе устройства поплавок соединяется с контактом датчика при помощи небольшого рычага, изготовленного из металла. Рычажный датчик представляет собой сектор, который разделен на полосы металла резистивного типа. Основой конструкции являются надежные износостойкие резисторы с толстой пленкой.
ДУТ рычажного типа
Подобный датчик может устанавливаться как отдельно, так и в блоке, который отвечает за подачу топлива. Блок может состоять из ТН и заборника топлива.
Благодаря своей исключительной универсальности рычажные датчики могут применяться практически на всех топливных баках.
Трубчатый топливный датчик
В данном типе датчика поплавок двигается внутри полой трубки. Параллельно установлены и провода, создающие сопротивление, на концах которых имеются контактные кольца для поплавка. Трубчатые датчики отличаются высоким уровнем устойчивости к различным колебаниям ТС.
ДУТ трубчатого типа
ДВС, которые применяют новые виды топлива, оснащаются специальными бесконтактными ДУТ. Наиболее известным из таких датчиков является магнитный датчик неактивный (MAPPS).
Основной элемент подобного устройства является закрытым, что полностью предотвращает его непосредственный контакт с горючей смесью. Поплавок в магнитном датчике соединяется с рычагом при помощи магнита (отсюда и название).
Передвижение магнита осуществляется исключительно по сектору, на котором устанавливаются металлические пластины, имеющие разную длину. Сформированное магнитное поле создает электрический сигнал на поверхности пластин, который определяет существующий уровень топливной смеси в баке.
Как работает датчик уровня топлива
Принцип действия ДУТ основан на следующем – для определенного значения уровня горючего в баке создается собственный сигнал на датчике.
Замеры уровня топлива поплавком осуществляются только при снижении уровня ТС в баке. При этом изначально указатель уровня показывает на заполнение бака, и только спустя некоторое время происходит плавное снижение указателя. В этот временной интервал датчики уровня могут допускать некоторую погрешность в измерении, которая зачастую не превышает 1%.
В большинстве топливных систем устанавливаются датчики уровня с цифровым и аналоговым сигналом. Датчик аналогового типа определяет степень изменения напряжения на потенциометре. Подобные датчики дают большую степень погрешности в измерениях в сравнении со своими цифровыми аналогами.
Датчик цифрового типа предназначен для преобразования аналогового сигнала в соответствующую цифру с дальнейшей корректировкой и выравниванием значения, с учетом возможных колебаний уровня ТС. Датчики данного типа отличаются высокой точностью, с допустимым уровнем погрешности в 0,5%.
Топливомеры
Топливомеры серии ПТ-041 предназначены для измерения количества топлива в баках транспортных средств. Отличительной особенностью топливомеров ПТ-041 является оригинальный принцип измерения уровня топлива, когда замеряется расстояние от горловины до поверхности топлива.
Измерения могут проводиться в топливных баках любых форм и размеров.
В отличие от обычной мерной линейки, которая при замерах опускается в топливо до дна бака, топливомер ПТ-041 практически не контактирует с токсичным топливом. Его не нужно протирать от остатков топлива, а замеры выполняются очень быстро (не более 15 секунд на замер). Топливомер представляет собой мерную линейку в виде трубки, вставляемую в бак по направляющей, которая ставится на горловину бака.
На конце трубки имеется датчик касания с поверхностью топлива. При измерении, трубка топливомера опускается в бак до касания с топливом и в момент касания подается звуковой сигнал.
По линейке топливомера определяется расстояние от горловины до поверхности топлива. Измеренному расстоянию соответствует количество топлива в баке, которое определяется по тарировочной таблице на бак.
Преимущества топливомера ПТ-041:
- достаточно одного прибора на бензиновую и дизельную технику всего предприятия;
- простой, доступный, недорогой метод контроля расхода топлива;
- для измерения и контроля топлива не требуются устанавливать дополнительное оборудование;
- измерительная трубка топливомера погружается по направляющей, что обеспечивает высокую точность измерений;
- трубка топливомера опускается в бак только до касания с поверхностью топлива, а не до дна бака, как при измерениях щупом. Дно бака может быть не ровным, а поверхность топлива ровная всегда. Поэтому, измерения, проведенные топливомером ПТ-041, всегда стабильные и точные;
- после измерения трубку топливомера не нужно протирать от остатков топлива;
- точность измерения топливомером ПТ-041 по уровню составляет 1 миллиметр, что в пересчете на объем топлива составляет менее 1% от объема бака;
- процедура замера остатка топлива в баке проста и занимает не более 15 секунд.
Проблема контроля расходования топлива актуальна для любого предприятия, где эксплуатируются транспортные средства. Понятно, что реальный контроль расхода топлива возможен, только если проводятся замеры топлива в баке. Где-то достаточно выполнять только контрольные замеры, чтобы пресечь сливы топлива, а где-то уже требуется сплошная проверка остатка топлива в баках. Поэтому замеры требуется проводить в начале смены, в конце, до и после заправки.
Поэтому, простота и надежность топливомера ПТ-041, точность измерений в сочетании с невысокой стоимостью позволяет применять топливомер на любом автопредприятии и измерять остаток топлива в баках транспортных средств.
Стоимость топливомера ПТ-041 состаляет 348,00 белорусских рубля.
Источник http://k-a-t.ru/mdk.01.01_elektro/66-pribory_uroven/index.shtml
Источник https://www.drive2.ru/l/8924202/
Источник https://opika.by/oborudovanie/toplivomery/
