Принцип работы датчика уровня масла мерседес

Обновлено: 10.05.2025

Каждый автомобильный ДВС нуждается в качественном охлаждении и смазке. Для этого в автомобилях с 4-тактными моторами имеется система смазки, в которой заливается моторное масло. Их существует два типа: с сухим или мокрым картером. Подобная система используется, если агрегат клапанный или 4-тактный (об отличиях такой модификации от двухтактника читайте здесь).

Подробней о разновидностях систем смазки рассказывается в другом обзоре. Со временем моторного масла в системе становится меньше, из-за чего при уровне, ниже минимального, силовой агрегат начинает испытывать масляное голодание, а в некоторых случаях электроника глушит ДВС и не дает его запустить.

Чтобы проверить уровень смазки, периодически водитель использует щуп, на котором производитель указывает минимальное и максимальное значение. Масло должно находиться на уровне между этими отметками. Однако во многих современных транспортных средствах не предусмотрена подобная проверка – щупа в моторе вообще нет.

Вместо обычного щупа инжектор будет оснащен электронным уравнемером. В этом случае электронный блок управления управляет работой двигателя, и оповещает водителя о возникающих неполадках, в том числе о состоянии системы смазки агрегата.

В таких машинах приборная панель имеет отдельный индикатор, который сигнализирует о несоответствии уровня масла. Срабатывает этот указатель от показателей датчика масла. Рассмотрим подробней об устройстве, принципе работы и разновидностях тих датчиков.

Что такое датчик уровня масла автомобиля

Само слово датчик указывает на то, что это электрический сенсор, который позволяет определить, сколько масла в резервуаре двигателя (поддоне). В зависимости от конструкции прибор будет иметь индивидуальную электросхему.

Двигатель, оснащенный датчиком уровня масла, в нижней части картера будет иметь соответствующее отверстие, в котором будет установлен данный прибор. В большинстве случаев он будет находиться между фильтром и поддоном. Помимо двигателя коробка передач также может получить подобный датчик. Сенсором с похожим принципом действия может оснащаться электрический генератор или другое механическое средство, в котором используется 4-тактный ДВС.

Принцип работы

В быту и промышленности датчик уровня масла позволяет зафиксировать имеющийся объем жидкости в текущий момент времени. Для этого используются самые различные сенсоры, но наиболее простым и понятным для понимания будет датчик поплавочного типа, поэтому в качестве примера мы рассмотрим принцип действия на его примере.

Рис. 2. Принцип действия датчика уровня масла

Как видите на рисунке 2, датчик представляет собой герметичную трубку с запаяннымгерконом, на которой насажен поплавок. У рабочего элемента датчика движения присутствует два граничных положения – максимума и минимума жидкости относительно которых и происходит дальнейшая сигнализация и передача данных. Принцип работы заключается в следующем:

В топливную систему автомобиля заливается масло до установленной максимально допустимой отметки. При этом обеспечивается номинальный режим работы агрегата, охлаждение камеры сгорания во время технологических процессов.
Поплавок на этапе заполнения емкости до отметки Max также поднимается за счет архимедовой силы до своего максимального предела.
Масло удерживает поплавок на отметке постоянно, поэтому установленный в него магнит коммутирует контакты геркона и цепь замыкается, о чем приходит соответствующий сигнал на реле или измерительное устройство.
В случае утечки или выработки масла механизмом его уровень будет постепенно уменьшаться. Поплавок датчика начнет опускаться ниже, но магниты продолжат взаимодействовать с герконом.
Как только поплавок датчика уровня масла опуститься до отметки Min, его магнитного воздействия станет недостаточно для замыкания контактов геркона, и они перейдут в отключенное положение.
Цепь датчика разомкнется, и сигнал на контакты реле поступать не будет. В автомобиле сработает сигнализация о необходимости доливки масла.

Сегодня на практике применяются и другие типы сенсоров для определения уровня масла. Способ определения положения жидкости в них будет отличаться от описанного выше, поэтому далее мы расскажем о разновидностях масляных сенсоров.

Устройство

Масляный датчик может иметь разное устройство в зависимости от принципа работы и дополнительных функций, которые он может выполнять. Большинство современных приборов имеют электронный тип. Их подключение тоже зависит от того, по какому принципу они будут работать.

Самый простой датчик подключается с бортовой электросети. Когда он срабатывает, замыкается контакт лампочки, которая будет показывать, что необходимо восполнить уровень в поддоне. Что касается электронных модификаций, то их принцип работы сводится к активации соответствующих алгоритмов, запрограммированных в микропроцессоре.

Когда устройство срабатывает, в электросхеме образуются соответствующие сигналы. Они поступают на блок управления. ЭБУ определяет, какой сигнал нужно вывести на приборку. В некоторых автомобилях вместе со светящимся индикатором активируется звуковой сигнал или графическое изображение.

На фото показан простой сенсор в разрезе:

А) минимальный уровень масла; В) максимальный уровень масла; 1) магнитный контакт; 2) поплавок с магнитом; 3) корпус; 4) разъем для подключения проводки.

В устройство самого простого датчика (поплавковый тип) входят следующие элементы:

Магнитный контакт (геркон). Этот элемент реагирует на перемещение магнитного поплавка. Когда магнит находится в поле действия контакта, электросхема замыкается, и сигнал на приборной панели загорается.
Поплавок. Данный элемент расположен поверх корпуса. Когда датчик находится в жидкости, под действием плотной среды поплавок вытесняется и постоянно находится сверху масла. В поплавке расположен постоянно действующий магнит. Смена уровня в резервуаре приводит к движению поплавка. Когда он падает до минимального значения, контакт геркона замыкается.
Корпус. Это длинная полая трубка, внутри которой расположен сам геркон и его электрическая составляющая (заизолированные металлические тонкие стержни с размыкающимся контактом). Снаружи корпуса двигается поплавок с магнитом, выполненный в форме кольца.
Разъем для подключения электроцепи. В самой простой схеме датчик запитывается от аккумулятора, и к нему последовательно подключается сигнальная лампочка.

Подобная конструкция может использоваться не только в резервуарах с маслом. Бензобак или система охлаждения может получить подобный датчик. В большинстве случаев установка прибора осуществляется при помощи резьбового соединения (вкручивается в сам резервуар: моторный блок, топливный бак, корпус коробки передач и др.).

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:

Устанавливаем машину на яме или эстакаде.
Блокируем колёса ручником.
Отсоединяем минусовую клемму от аккумулятора.
Залезаем под машину и находим датчик.
Под масляным фильтром и в области датчика всё обычно в масле и грязи.
Наносим аэрозольный очиститель и ждём 10–15 минут.
Очищаем ремонтную зону.
Отсоединяем штекер провода от ДУМ.

Как работает датчик уровня масла

Самый простой принцип работы имеет поплавковый тип датчиков. Когда уровень смазки или другой контролируемой жидкости падает, цепь замыкается (в некоторых случаях наоборот размыкается) и загорается аварийный сигнал.

Калибровку устройства не стоит проводить на холодный двигатель. В этот момент уровень масла в основном будет максимальным или в допустимых пределах. Когда мотор запускается, некоторое количество смазки обязательно уйдет.

В данной модификации контакт геркона замыкается при максимальном уровне, а на минимальном он размыкается

При активации зажигания электрическая цепь замыкается, и на реле поступает соответствующий сигнал. Благодаря тому, что поплавок постоянно находится сверху, происходит бесперебойный контроль уровня. Как только жидкость вырабатывается, или произошла ее утечка, поплавок постепенно опускается и магнит перестает воздействовать на контакты геркона (или наоборот, замыкает контакт). Цепь замыкается/размыкается. Реле реагирует на отсутствие или подачу питания, и замыкает цепь сигнальной лампочки.

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.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Топ авторов темы

Alex_nik 8 постов

voyaka 45 постов

Paul Jan 9 постов

alex222 9 постов