Датчик уровня масла: устройство, принцип работы, виды, схемы подключения

Принцип работы ультразвукового датчика уровня и пример использования EchoTREK SGA-344-2

Устройство

На сегодняшний день существует достаточно большое количество датчиков уровня масла, отличающихся конструктивными особенностями и принципом действия. Устройство автомобильного сенсора мы рассмотрим на примере простейшего варианта – поплавкового датчика.

Устройство датчика уровня маслаРис. 1. Устройство датчика уровня масла

Как видите на рисунке 1 выше, датчик уровня масла состоит из следующих составных компонентов:

  • Управляемый магнитом контакт 1, реагирующий на приложенное извне поле. В радиотехнике этот элемент также называется геркон.
  • Поплавок 2 – предназначенный для непосредственного взаимодействия с маслом. Внутри поплавка располагается постоянный магнит, вступающий во взаимодействие с герконом.
  • Направляющая трубка 3 – задает направление движения поплавку, выступает в роли основания, относительно которого и происходит движение. Внутри трубки  обеспечивается герметичное пространство, где расположен как сам геркон, так и цепь его питания.
  • Выводы датчика 4 – предназначены для подключения к сигнальной цепи исполнительного или измерительного устройства.

Вся конструкция устанавливается в емкость, где необходимо контролировать уровень масла, в большинстве случаев способ установки предусматривает резьбовое ввинчивание. Такой способ обеспечивает хорошую герметичность и простоту замены в случае выхода со строя.

Ультразвуковой датчик уровня масла EchoTREK SGA-344-2

Самый подходящий способ измерения уровня жидкости — это использование ультразвуковых датчиков (чуть позже расскажу о принципе их работы).

Сегодня на рынке существует немало предложений ультразвуковых датчиков. Правда, большинство из них рассчитаны на работу с уровнями несколько метров. А у нас, как вы помните, высота бочки 12 метров.

И таких предложений на рынке уже значительно меньше. Когда я искал такой датчик первый раз, то нашёл только одно предложение — от венгерской компании NIVELCO. И, поскольку мне удалось пообщаться и получить отзывы от тех, кто уже использовал такие датчики именно на растительном масле, то решение было принято. И это был датчик EchoTREK SGA-344-2 (см. ниже несколько фото):

Внешний вид EchoTREK SGA-344-2

Степень защиты датчика — IP68, корпуса — IP67. Крышка на резьбе — откручивается:

Съёмная герметичная крышка EchoTREK SGA-344-2

Дисплей датчика жидкокристаллический. Его можно снять. И хотя поставщики нас уверяли, что и при морозе -30 всё будет работать, мы проверять не стали. Всё-таки ЖК есть ЖК. Поэтому мы устанавливаем дисплей только для изменения настроек, а потом снимаем и храним в офисе.

Съёмный дисплей EchoTREK SGA-344-2

Блок управления также можно снять. Правда, особой необходимости в этом нет. Разве что для удобства замены в случае неисправности, ну или просто посмотреть, что там дальше:

Съёмный блок управления EchoTREK SGA-344-2

Цена датчика довольно кусачая — около 78000 рублей (на момент написания статьи). Кроме того — очень большие сроки поставки — около 50 рабочих дней. Так что имейте это ввиду. Впрочем, это обычное дело для европейских товаров.

Когда мы подбирали датчик на вторую бочку (примерно через год после того, как оборудовани первую), то я нашёл другие подобные датчики.

Один российского производства. Изначально была заявлена цена около 50000 рублей и сроки поставки около месяца. Но потом, когда мы уже собрались покупать, “вдруг” выясняется, что у нас особый случай, поэтому цена будет 64000, а сроки — 45 рабочих дней.

Как же задолбал этот русский маркетинг. Некоторые никак не могут выбраться из 90-х.

Второй датчик был заявлен тоже как российского производства. И цена около 35000 и сроки поставки исчисляются только временем доставки (есть в наличии). Правда, судя по цене и по скудной документации я сильно подозреваю, что это всё-таки Китай. Но производитель даже даёт бесплатно датчик на пробу на 2 месяца.

И всё бы хорошо, но у нас очень строгая служба экономической безопасности. Не понравился им контрагент — какие-то мутные дела они у него нашли. Так что от этого датчика (точнее, от поставщика) отказались и снова купили EchoTREK SGA-344-2 (первый такой датчик отработал год без нареканий). С другой стороны — в целях унификации это тоже правильно. Правда, ждать пришлось три месяца (поставщик объяснил большой загрузкой завода).

Но не всё было так хорошо. Мои сотрудники чуть не спалили датчик ценой почти 80000 рублей (с учётом доставки и т.п.). Вот как это было…

Да, чуть не забыл. Все характеристики приводить не буду, только основные:

  • Аналоговый выход: 4…20 мА
  • Разрешение (дискретность): 10 мм
  • Питание: номинальное +24В, допустимое от 12 до 36 В
  • Потребляемая мощность: от 48 до 720 мВт (зависит от напряжения питания)
  • Диапазон измерений: до 15 метров
  • Температура окружающей среды: -30…+70

Замена датчика уровня масла

Заменить датчик уровня масла – не представляет собой сверх трудоёмкий процесс.

  1. Первым делом загоняем авто на смотровую яму или эстакаду.
  2. Выключаем зажигание, отключаем массу двигателя.
  3. Снимаем поддон.
  4. Находим датчик рядом с масляным фильтром и отсоединяем наконечник провода от датчика уровня масла.
  5. Торцовым ключом на «10» отворачиваем крепление датчика, затем снимаем его.
  6. Берём новый датчик и устанавливаем его в обратной последовательности.

Все автомобили, начиная от самых первых простейших, кончая самыми современными и технологичными не могут обойтись без системы смазки. И водителю необходимо в режиме настоящего времени отслеживать работу этой системы. В этом ему помогает датчик уровня масла ВАЗ 2114, поскольку именно он предупреждает водителя о недопустимом уровне смазки в двигателе автомобиля.

Датчик уровня масла ВАЗ 2114

Принцип работы датчика уровня масла (ДУМ) и его расположение в системе смазки

С развитием автомобилей необходимость проверки уровня масла при помощи щупа перед каждой поездкой исчезла. На современных авто за это отвечает датчик уровня масла. Щуп по прежнему входит в состав конструкции, но теперь он применяется для заправки двигателя маслом. В смазочной системе масляный датчик обычно расположен рядом с масляным фильтром.

Датчики уровня масла на легковых авто бывают нескольких видов, в числе которых тепловые, ультразвуковые и поплавковые. О каждом из них будет подробнее рассказано в следующих пунктах статьи.

Самым простым из масляных датчиков является механический, он же и применяется на автомобилях чаще всего. Принцип действия любых датчиков поплавкового типа (магнитного, механического и других) состоит в открывании и закрывании соответствующего переключателя, в некоторых случаях допускается применение прямого контакта с магнитным механизмом или коммутатором. Такие датчики обычно не применяются при высокой вязкости масел.

В случае с тепловым датчиком измерительным элементом становится проволока, нагреваемая при работе. Ультразвуковой датчик оценивает необходимые показатели при помощи ультразвуковых импульсов, отражаемых от масляной поверхности.

Схемы подключения

Разные модели датчика уровня масла могут отличаться и схемой подключения в конкретную цепь. Одним из примеров их использования является электропроводка транспортного средства, поэтому схема подключения будет иметь следующий вид:

Схема подключения теплового датчикаРис. 7. Схема подключения теплового датчика уровня масла

Как видите на рисунке 7 выше, оценка состояния производится сразу через датчик температуры и уровня масла. Далее сигнал передается в блоки оценки обоих параметров. В случае соответствия заложенному алгоритму функция передается в электронный блок и в виде ШИМ сигнала поступает на панель приборов. В современных авто информация о состоянии двигателя выводится на дисплей перед водителем.

Схема подключения авиационного датчикаРис. 8. Общая схема подключения авиационного датчика

В отличии от автомобильного, авиационные модели датчика уровня масла завязаны по более сложной схеме, что обусловлено вопросом безопасности пассажиров во время полета. Как видите на рисунке 8, информация от измерительного устройства поступает в блок анализатора, где происходит сравнение информации с установленными параметрами работы мотора. В случае превышения критического порога, данные с анализатора передаются в блок корректировки, который через систему обратной связи проверяет информацию, получаемую с датчика. При подтверждении снижения на недопустимую величину в исполнительный блок поступает команда о добавлении жидкости в резервуар.

Измерение уровня в РВС

Принцип работы любого волнового датчика основан на измерении времени прохождения волн. Это могут быть звуковые (или ультразвуковые волны), это могут быть микроволны и т.п.

Ультразвуковой датчик уровня масла (в нашем случае) — это тоже волновой датчик. Соответственно, работает он также, как и все остальные подобные датчики.

Излучатель датчика EchoTREK SGA-344-2 посылает ультразвуковые волны (см. рис. ниже). Время начала посылки запоминается. Волны отражаются от поверхности и возвращаются в излучатель через какое-то время. Датчик определяет, сколько времени прошло с момента посылки волны до её возвращения. И дальше уже по своим хитрым алгоритмам он вычисляет расстояние от излучателя до поверхности, от которой был отражён сигнал.

Так и определяется расстояние от датчика до поверхности жидкости (в нашем случае это масло).

Принцип работы ультразвукового датчика уровня

Как видно на рисунке, у датчика есть “мёртвая зона” — зона нечувствительности, в пределах которой он не может выполнять измерения. Я точно не знаю, с чем это связано. Могу лишь предположить, что датчик просто не может достаточно точно измерить время, прошедшее от посылки волны до её возврата, так как это происходит слишком быстро.

В характеристиках датчика эта “мёртвая зона” обычно указана как “минимальное измеряемое расстояние”. У EchoTREK это расстояние может быть 0,4…0,6 м. И это надо учитывать, когда вы будете устанавливать датчик.

Ну что же. На этом знакомство с ультразвуковым датчиком уровня закончим. В следующих статьях я более подробно расскажу, как эти датчики включены в систему управления маслозаводом.

Так что подписывайтесь на новости, чтобы ничего не пропустить…

Если хотите, то посмотрите небольшой видеообзор EchoTREK SGA-344-2:


Комментарии для сайта Cackle

Назначение и устройство датчика давления масла

Контрольная лампа низкого давления масла
Датчики давления масла являются одними из самых значимых в системе. Они одними из первых реагируют на возникновение мельчайших неисправностей в работе двигателя. Датчики давления могут располагаться в разных местах: вблизи головки блока цилиндров, возле ремня ГРM, рядом с масляным насосом, на кронштейнах до фильтра и т.д.

В различных типах двигателей может быть один или два датчика давления масла.

Первый – аварийный (низкого давления), который определяет, есть ли давление в системе, и при его отсутствии сигнализирует включением контрольной лампы неисправности на приборной панели автомобиля.

Второй – контрольный, или абсолютного давления.

Если на приборной панели автомобиля загорелась “красная масленка” – дальнейшее движение на автомобиле запрещено! Игнорирование этого требования может грозить серьезными неприятностями в виде капитального ремонта двигателя.

Автомобилистам на заметку. Контрольные лампы на приборной панели не просто так имеют разные цвета. Любые индикаторы неисправности красного цвета запрещают дальнейшее движение автомобиля. Желтые индикаторы говорят о том, что нужно обратиться в сервис в ближайшее время.

Принцип работы аварийного датчика


Принцип работы датчика давления
Это обязательный тип датчика для всех автомобилей. Конструктивно он очень прост и состоит из следующих элементов:

  • корпус;
  • мембрана;
  • контакты;
  • толкатель.

Аварийный датчик и лампа индикатора включены в общую электрическую цепь. Когда двигатель выключен и давления нет, мембрана находится в прямом положении, контакты цепи замкнуты, а толкатель полностью задвинут. В момент запуска двигателя на электронный датчик подается напряжение, и лампочка на приборной панели загорается на некоторое время, пока в системе не установится нужный уровень давления масла.

Оно воздействует на мембрану, которая перемещает толкатель и размыкает контакты цепи. При падении давления в системе смазки мембрана вновь выпрямляется, и цепь замыкается, включая лампочку-индикатор.

Как работает датчик абсолютного давления

Он представляет собой аналоговый прибор, отображающий текущий показатель давления в системе при помощи указателя стрелочного типа. Конструктивно типовой механический датчик для снятия показаний давления масла состоит из:

  • корпуса;
  • мембраны (диафрагмы);
  • толкателя;
  • ползунка;
  • нихромовой обмотки.

Датчики абсолютного давления могут быть реостатными или импульсными. В первом случае его электрическая часть – это фактически реостат. При работе двигателя в системе смазки возникает давление, воздействующее на мембрану и, как следствие, толкатель изменяет положение ползунка, расположенного на пластине с обмоткой из нихромовой проволоки. Это приводит к изменению сопротивления и перемещению стрелки аналогового индикатора.


Реостатный датчик абсолютного давления масла

Импульсные датчики оснащены термобиметаллической пластиной, а их преобразователь состоит из двух контактов: верхнего – пластина со спиралью, соединенная со стрелкой индикатора, и нижнего. Последний контактирует с диафрагмой датчика и замкнут на массу (заземление на корпус автомобиля). Через верхний и нижний контакты преобразователя протекает ток, нагревающий его верхнюю пластину и провоцирующий изменение положения стрелки. Биметаллическая пластина в датчике также деформируется и размыкает контакты до момента охлаждения. Это обеспечивает постоянное замыкание и размыкание цепи. Различный уровень давления в системе смазки оказывает определенное воздействие на нижний контакт и изменяет время размыкания цепи (остывание пластины). В результате на электронный блок управления, а далее на стрелочный указатель подается различная величина тока, которая и определяет текущее показание давления.

Владельцы ВАЗ-2109 проверяют датчик разными способами:

Первый. Снимают ДДМ, находящийся над масляным фильтром, покручивают стартер, мотор заводить при такой проверке нельзя. Если все хорошо, должно политься масло. Затем визуально проверяют, в каком состоянии датчик. Если повреждений нет, тогда промывают его бензином. Производят установку на место. Лампочка погаснет. Если продолжает гореть, то его нужно поменять.

Второй. Проверяют уровень масла. При низком – добавляют смазку, потом опять проверяют, горит лампочка или нет. Далее прогревают двигатель, а потом выключают его. Затем подключают к манометру. Этот переходник от манометра закручивают на место датчика, заземляют через массу автомобиля. Соединяют сигнальный светодиод с плюсом АКБ и датчиком, заводят двигатель и нажимают на газ. При показаниях манометра 1,2-1,6 бар светодиод гаснет. Если он горит, тогда ДДМ поломался.

За состоянием ДДМ хозяин автомобиля должен всегда следить. Ведь у него тоже бывают проблемы. А эти проблемы могут отразиться на техническом состоянии машины. Не стоит допускать поломок, потому как если заклинит двигатель, это приведет к большим финансовым расходам.

Применение

Сфера применения датчика уровня масла охватывает двигатели внутреннего сгорания с масляным охлаждением. Наиболее примечательны они в автотракторной технике, повсеместно наполняющей улицы. Помимо этого их можно встретить в мотоблоках, дизельных генераторах, маслонаполненных радиаторах охлаждения. В системах отопления он может совмещаться с другими измерительными приборами.

Отдельную нишу  занимает авиационная отрасль, где уровень масляных составляющих измеряется не только в системе охлаждения двигателя. Однако и требования, предъявляемые к сенсорам, нельзя сравнить с автомобилем, несмотря на то, что принцип действия у них идентичен.

В силовых трансформаторах большой мощности с вынесенным маслоуказателем функция измерения положения уровня диэлектрика также возлагают на поплавочный сенсор, который передает информацию на выведенный стрелочный циферблат.

Список литературы

Для написании статьи использовалась следующая техническая литература:

  1. А. Мерников «Большая энциклопедия. Автомобили» 2016
  2. В. Ф. Яковлев  «Диагностика электронных систем автомобиля» 2010
  3. Д.Скляр «Ремонт автомобилей для чайников» 2010
  4. Сивухин Д. В. «Общий курс физики» 1975

Датчик уровня масла ВАЗ 2110. Как проверить и заменить

Датчик уровня масла в двигателях ВАЗ 2110, да и всего десятого семейства, не имеет такой критической важности, как, к примеру, датчик давления масла или датчик температуры. Если мы эксплуатируем автомобиль в городе, мы можем и вовсе не знать о его наличии, разве только контрольная лампа при включении зажигания будет напоминать о себе. Но это в том случае, когда, уровень в порядке. Как поменять датчик уровня масла на ВАЗ 2110, где он находится, какие функции выполняет, будем разбираться вместе.

Датчик уровня масла ВАЗ 2110: назначение и принцип работы

Исходя из названия, датчик уровня масла служит для того, чтобы его и контролировать, а также оповещать водителя при критически низком уровне. Фактически датчик отчасти выполняет функцию щупа в поддоне картера. Он не показывает какой уровень в двигателе в текущий момент. Он только сообщает нам о том, что масла в поддоне картера либо нет совсем, либо критически мало . Это может быть жизненно необходимо в том случае, когда внезапно возникла масштабная утечка масла. К примеру, пробит поддон картера, либо от избыточного давления выдавило подшипник коленвала и все содержимое поддона равномерно распределено по подкапотному пространству.

Как только уровень масла падает, на панели бортовой системы контроля (БСК) загорается аварийная лампа и включается зуммер. Наша задача не прохлопать этот момент и мгновенно заглушить двигатель, а уже потом разбираться в причинах утечки. Поскольку каждая секунда работы мотора без смазки грозит как минимум капитальным ремонтом.

Датчик давления масла представляет собой простейший герконовый прибор. Его принцип действия основан на влиянии магнита на герконовый элемент. Когда датчик погружен в масло, поплавок со встроенным магнитом находится в верхнем положении и не воздействует на герконовый элемент.


Принцип действия датчика

Стоит уровню масла опуститься, опускается и поплавок, а магнит, встроенный в него, замыкает контакты герконового элемента. Один контакт элемента подсоединен к массе двигателя, на второй к панели бортовой системы контроля (БСК) на центральной консоли. Там же находится и контрольная лампа уровня.

При замыкании контакта на герконе лампа загорается и компьютер подает препротивнейший звуковой сигнал.

Проверка и замена датчика уровня масла ВАЗ 2110

Предположим, что датчик уровня масла сработал, точнее, загорелась контрольная лампа на БСК. Мы открываем капот в ожидании худшего, меряем уровень масла щупом, а он в пределах нормы. Следовательно, нужно искать причину ложного срабатывания датчика. Это лучший вариант. Гораздо хуже, когда он не оповестит нас о резком падении уровня. Тем не менее проверку сделать нужно. Для этого нам пригодится всего лишь ключ на 10 и мультиметр.

Проверку или замену датчика проводим в такой последовательности:

  1. Устанавливаем автомобиль на смотровую яму или подъемник.
  2. Снимаем брызговик и защиту двигателя.
  3. Находим датчик уровня масла. Он находится снизу-слева от масляного фильтра.

  4. Снимаем контактную колодку с клеммы датчика.

  5. Для проверки цепи датчика включаем зажигание и измеряем напряжение на колодке на проводе. Там должно быть 12 В или около того.
  6. Осматриваем целостность контакта датчика. Часто высокие температуры вызывают оплавление пластиковой части контакта датчика, что приводит к замыканию и ложному срабатыванию.


    Поврежденный датчик

Если все же придется менять датчик, откручиваем винт на 10,

аккуратно вынимаем датчик из посадочного места, слегка проворачивая в отверстии, поскольку он имеет трубчатую изогнутую форму и выходит из блока цилиндров неохотно.

Сборку проводим в обратной последовательности.

Какой датчик лучше ставить, артикулы и тонкости

Для любого двигателя ВАЗ 2110 подходит датчик с заводскими каталожными номерами:

  • 21083-3839210-03/38.3839;
  • 21083-3839210-03;
  • 21083-3839210;
  • 38.3839/21083-3839210-03.


Новый датчик уровня масла
Цена любого из этих датчиков уровня масла не более 2 долларов. При установке нового датчика может возникнуть сложность с попаданием изогнутой трубки в отверстие блока цилиндров. В этом случае, скорее всего, датчику мешает провернуться щека коленвала. Просто проворачиваем вал на четверть оборота и устанавливаем датчик. Не забываем смазать привалочную плоскость герметиком, несмотря на уплотнительное кольцо на корпусе нового датчика. Теперь можно проверить работоспособность системы и устанавливать брызговик и защиту картера.

уровень масла в двигателе ваз 2110 16 клапанов

Производить замену масла в двигателе Pрекомендуется после пробега порядка 8000-10000 км. Но в зависимости от условий эксплуатации (продолжительная работа на холостом ходу — зимний период) рекомендуется замена масла при меньшем пробеге. Как правило о замене масла будет сигнализировать темный цвет масла, это указывает на включения продуктов горения в масле и соответственно будет отрицательно сказываться на эксплутационныхPсвойствах масла (смазка, передача и отвод тепла, вымывание продуктов механического износа и горения) Масло сливайте после поездки, пока двигатель не остыл. Если двигатель холодный, пустите и прогрейте его до рабочей температуры (80 `С по указателю температуры охлаждающей жидкости). Это необходимо сделать дляPпонижения вязкостиPмаслаPдля максимально полного сливании его из картера двигателя. Заливайте масло той же марки, что было в двигателе.

В случае желания заменить его на другое необходимо подобрать допустимое для данного двигателя. Различные виды масел и их характеристики и эксплутационные своиства можно посмотреть в разделе. Для двигателей автомобилей ВАЗ 2110 2111 2112 2170 2171 2172 производителем рекомендованыPсмазочные материалы согласно раздела. Так как в некоторых случая при смешивании масел разных наименований и производителей возможно его вспенивание и соответственно потеря основных эксплутационных качеств (смазка, отвод, тепла продуктов горения и износа).

PЕсли вы все же решили заменить марку масла, то промойте систему смазки двигателя промывочным маслом или маслом той марки, которая будет использоваться. P Для этого после слива старого масла залейте новое до нижней отметки указателя уровня масла. Пустите двигатель и дайте ему поработать 10 мин на холостом ходу. Слейте масло и только после этого замените масляный фильтр. Теперь можете залить новое масло до требуемого уровня (2/3 от нижней метки отрезка допустимого уровня масла на щупе).

В случае если на щупе будет минимальный уровень это грозит недостаточной смазкой и давлением масла а также возможным перегревом. При максимальном уровне масла возможно выдыаливаниеPсальниковPи возникновение течи через них. — замена масла с промывкой двигателя после сливания старого масла вливается промывочное и машина работает порядкаP10 минут после промывочное масло сливается и заливается новое моторное масло (минус в том что отстаются остатки промывочного масла которые в итоге могут отрицательно влиять на работу двигателя) Так как впоследствии промывочное масло будет смешано с рабочим маслом, а задачи и свойства у данных масел разные что соответтсвенноPскажется на эксплутационных характеристиках не в лучшую сторону. — замена масла без промывки двигателя Дополнительно: Также отдельно хотелось выделить вариант экспресс замены маслаPв двигателе автомобиля, более подробную информациюPо технологии операций и особенностях такой замены, вы можете найти в статье « Экологическая безопасность При замене масла просим уделить внимание недопущению попадания масла и маслопродуктов на открытые участки земли, так как это отрицательно сказывается на экологии и жизнедеятельности человека и симбиозе организмов и растений.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Оставьте комментарий