Прошли времена, когда каждый водитель перед поездкой проверял уровень масла с помощью щупа. Сейчас эта функция возложена на датчик уровня масла. Щуп, правда, остался, но им пользуются в основном при заправке двигателя маслом. Датчик уровня масла также применяется в коробке передач.
На современные легковые автомобили устанавливаются датчики уровня масла нескольких типов: поплавковый, тепловой, ультразвуковой, емкостной.
Датчик уровня масла поплавкового типа самый простой по конструкции. Он представляет собой поплавок, перемещающийся по вертикальной направляющей (трубке). Внутри поплавка расположен магнит, внутри трубки магнитоуправляемый контакт (геркон). Контакт срабатывает при приближении магнита, что соответствует минимальному уровню масла в двигателе. Контакт замыкает цепь управления, в которой формируется предупреждающий сигнал на панели приборов (знакомая всем «лейка»). Датчик срабатывает в фиксированной точке, что ограничивает область его применение на автомобилях.
Наибольшее распространение на автомобилях получил тепловой датчик уровня масла. Чувствительным элементом датчика является проволока, которая кратковременно нагревается до температуры превышающей температуру масла. После отключения питания проволока охлаждается до температуры масла. Уровень масла рассчитывается по времени, которое требуется для охлаждения чувствительного элемента (чем больше масла в картере, тем быстрее охлаждается проволока).
Измерение уровня масла сопровождается еще и измерением его температуры, которое осуществляет датчик температуры. Он встроен в корпус датчика уровня масла. Сигналы от двух датчиков подаются в блок управления двигателем и далее на панель приборов.
Разновидностью теплового датчика является электротермический датчик уровня масла. В основе датчика проволока с высоким температурным коэффициентом сопротивления. Проволока разогревается проходящим через нее током. Общее сопротивление чувствительного элемента зависит от степени погружения проволоки в масло (чем больше погружена проволока, тем ниже сопротивление). Уровень масла определяется по величине напряжения на выходе датчика.
Больше возможностей в измерении уровня масла представляет ультразвуковой датчик. Работа датчика построена на обработке ультразвуковых импульсов, отраженных от поверхности масла. Уровень масла определяется по времени между переданным и отраженным ультразвуковыми сигналами (чем ниже уровень масла, тем больше времени нужно для прохождения сигнала).
Сигналы обрабатываются электронным измерительным блоком и вместе с сигналами датчика температуры масла передаются в блок управления двигателем и далее на индикатор панели приборов. С помощью ультразвукового датчика стала возможной графическая индикация уровня масла.
Для контроля уровня масла используются два способа измерений – статический и динамический. Статическое измерение уровня масла производится на стоящем автомобиле и неработающем двигателе. Измерение запускается при включении зажигания. При нем учитывается положение автомобиля (горизонтальное, наклонное). Динамическое измерение осуществляется при движении автомобиля и учитывает обороты двигателя, продольное и поперечное ускорение, температуру двигателя.
1 корпус
2 внешняя трубка
3 внутренняя трубка
4 моторное масло
5 верхний конденсатор
6 нижний конденсатор
7 электронный блок датчика
8 масляный картер
9 датчик температуры
Компания BMW применяет на своих автомобилях датчик уровня и состояния масла. Как следует из названия, датчик контролирует не только уровень масло, но и его состояние. Датчик уровня и состояния масла емкостного типа состоит из двух вертикальных конденсаторов. В качестве электродов каждого из конденсаторов используются две вставленные друг в друга металлические трубки. Между электродами находится моторное масло, которое выполняет функцию диэлектрика. Верхний конденсатор измеряет уровень масла, нижний – его состояние.
При снижении уровня масла изменяется емкость верхнего конденсатора, которая преобразуется в цифровой сигнал и передается в блок управления двигателем. По мере работы двигателя изменяются свойства масла (вязкость, диэлектрическая проницаемость), в результате чего изменяется емкость нижнего конденсатора. Для измерения температуры масла в электронный блок датчика встроен температурный датчик. Уровень масла, его температура и качество определяются непрерывно с момента включения зажигания.
С помощью датчика уровня и состояния масла реализована эксплуатация автомобиля по фактическому состоянию, а не по пробегу (сроку) как в большинстве современных автомобилей. Это условие позволяет максимально эффективно использовать моторное масло, а также сократить эксплуатационные затраты.
| 