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

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.

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.).

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.

Как уже было сказано ранее, современные автомобили оснащаются более сложными датчиками, которые имеют уже не механический, а электронный тип. В зависимости от модификации эти устройства могут выполнять и другие функции, а не только контроль уровня масла.

В простом исполнении сенсор лишь активирует сигнальную лампочку. При этом водитель не получает актуальной информации: он лишь узнает, когда уровень упал до минимума. Более продвинутые сенсоры позволяют проверять качество масла, его давление и температуру. В зависимости от поступающих от сенсора сигналов на приборной панели может выводиться особенное сообщение.

Вот небольшая таблица индикации в некоторых автомобилях:

Иконка:	Сигнал:	Причины:	Как устранить:
Желтая масленка	Постоянно светится	Уровень масла упал до минимального значения	Мотор глушится, если имеется щуп, то проверяется уровень смазки. В случае отсутствия щупа немного долить масла в заливную горловину и отправиться на СТО, если сигнал не исчез
Восклицательный знак со шкалой и стрелкой (или красная масленка)	Постоянно светится	Давление масла не соответствует запрограммированному параметру	Сразу же отправиться на СТО. В процессе движения не выводить двс на высокие обороты
Красная масленка	Моргает	Слишком низкое давление в системе смазки	Сразу же заглушить мотор и измерить уровень смазки в моторе (если имеется щуп). Если при восполнении уровня лампочка продолжает мигать, вызвать эвакуатор и отбуксировать машину на сервис
Желтая масленка	Моргает	В системе смазки двигателя произошел сбой, например, датчик неисправный	Обратиться на автосервис. Заменить датчик.

На некоторых моделях автомобилей имеется приборка с графическим отображением параметров уровня масла. В этом случае нужно посмотреть, какое значение у каждого символа. Обычно два центральных символа будут указывать на норму и уровень, ниже среднего. Верхний и нижний символы указывают соответственно на превышение максимального и минимального значения.

Функции датчика уровня масла

В зависимости от конструкции, модификации и электросхемы устройства датчик может измерять не только уровень смазывающей жидкости. Так, автомобиль из модельного ряда BMW может оснащаться датчиком уровня и состояния моторной смазки. Помимо контроля количества масла, это устройство позволяет определять, когда его необходимо менять.

Многие современные автомобили сигнализируют о необходимости в обслуживании системы смазки на основании пробега, однако это не всегда точное определение. Причина в том, что машина по трассе может проехать 15 тысяч, но масло будет еще пригодно для эксплуатации, так как двигатель работает стабильно без перегрузок.

С другой стороны машина, эксплуатируемая в условиях мегаполиса, часто находится в пробках и тянучках. Такой транспорт может не пройти положенного пробега, а масло уже будет нуждаться в замене, так как мотор работает, а авто мало передвигается. Это понятие называется моточасы. Подробно об этом термине рассказывается в другой статье.

Датчики, контролирующие состояние масла, при несоответствии показателя будут выдавать аварийный сигнал, который будет отображаться на приборной панели. Некоторые модификации также способны измерять давление в системе смазки мотора, о чем тоже будет указываться на приборке светящейся масленкой.

Еще одна функция, которой обладают некоторые датчики масла, это измерение температуры смазывающей жидкости. Часто подобные приборы используются в системах с сухим картером. В них используется индивидуальный радиатор, обеспечивающий охлаждение масла до требуемой температуры.

Классификация датчиков

Если разделить все датчики масла на основные категории по защищенности, то их будет три: водонепроницаемые, пыленепроницаемые, защищенные от взрыва. Что касается классификации по механической устойчивости, то все устройства делятся на виброустойчивый и вибропрочный типы.

В механизмах, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, будь то автомобиль, мотоблок или бензогенератор, могут использоваться датчики такого типа:

1. Поплавковый;
2. Температурный;
3. Ультразвуковой.

Каждая из перечисленных модификаций имеет индивидуальное устройство и схему работы. Расположение этих устройств в основном одинаковое – в верхней части поддона, но встречаются также варианты, установленные возле масляного фильтра. Рассмотрим каждую из этих разновидностей в отдельности.

Подробнее о поплавковом датчике

Данная разновидность является самой простой не только в устройстве, но и в принципе работы. Его конструкция была рассмотрена немного ранее. Поплавок свободно закреплен на вертикальной трубке, в которой расположен геркон. Масло в данном случае будет водить этот элемент вверх/вниз, благодаря чему магнитоуправляемый контакт либо замыкается, либо размыкается.

В большинстве модификаций работает устройство следующим образом. Пока поплавок находится на достаточном уровне от контакта датчика, цепь разомкнута. Как только количество масла становится мало, магнит опускается и начинает воздействовать на контакт, замыкая электрическую цепь. Блок управления фиксирует этот сигнал, и активирует лейку на приборке.

А) устанавливается на вертикальную поверхность; В) устанавливается на горизонтальную поверхность.

Достоинство у механического датчика в том, что он редко когда выходит из строя. Это происходит, если нарушается герметичность трубки, когда магнит теряет свои свойства (размагничивается), происходит порыв провода или поломка магнитоуправляемого контакта. Основная причина большинства поломок – вибрация мотора.

У поплавковых сенсоров есть и несколько существенных недостатков. Во-первых, они не показывают реальное количество масла, а включаются только когда уровень падает до критического значения. Во-вторых, на поверхности трубки могут скапливаться отложения от старого масла, из-за чего может затрудняться движение поплавка.

Похожая проблема может возникать и с самим поплавком. Из-за большого количества отложений поплавок может быть не на поверхности измеряемой среды, но немного погруженным в нее, что также искажает замеры. В этом случае лампочка может гореть даже при допустимом уровне смазки.

Некоторые владельцы автомобилей без подобных датчиков модернизируют свой транспорт, установив самодельный уравнемер. По сути это будет устройство, собранное из моделей для других автомобилей. Чтобы установить самодельный датчик, в поддоне необходимо сделать соответствующее отверстие, вварить на это место гайку с подходящей резьбой и установить устройство от другого автомобиля.

Правда, чтобы сенсор показывал реальный критический уровень, нужна регулировка максимальной и минимальной высоты поплавка.

Подробнее о тепловых датчиках

Эта модификация имеет более сложное строение. Подобные датчики одновременно выполняют сразу две функции: измеряют уровень и температуру смазки. Они пользуются большим спросом, так как просты в изготовлении и надежно работают на протяжении длительного срока. В устройство приспособления входит проволока и нагревательный элемент, заключенные в корпусе.

Работать сенсоры теплового типа будут по следующему принципу. Когда рука водителя активирует зажигание (поворачивает ключ в замке зажигания), на проволоку поступает напряжение. Она нагревается. Масло, в котором расположен этот элемент, начинает его охлаждать. ЭБУ реагирует на скорость охлаждения и определяет на основании этого уровень масла (чем быстрее происходит охлаждение, тем больше масла в резервуаре). Весь процесс (нагрев и охлаждение) происходит за миллисекунды.

В категории температурных датчиков уровня масла также имеется электротермический аналог. По своей конструкции они практически идентичны обычным сенсорам. Работают они по тому же принципу: нагрев и охлаждение проволоки в масле.

Исключением является способ расчета. В устройстве прибора имеется чувствительный элемент, по сопротивлению которого определяется уровень жидкости в поддоне. Так, чем больше масла в резервуаре, тем глубже в нем будет находиться сенсор, и его сопротивление будет ниже.

Выходят из строя подобные модификации не только при износе основных компонентов, но и при появлении трудностей с нагревом проволоки, образовании коррозии на чувствительном элементе и наслоении на нем масляных отложений. Ремонт этих устройств не производится – выполняется только их замена. Благодаря дешевизне в производстве цена подобного датчика будет не слишком высокой.

Востребованными такие типы тестеров делает простота конструкции и способность фиксировать разные изменения в объеме масла. Прибор более эффективно определяет допустимое и минимальное количество смазки по сравнению с предыдущей модификацией.

Подробнее об ультразвуковых датчиках

В современном автомобилестроении популярность набирает беспроводная технология: рулевое управление без физической связи с рейкой, педаль акселератора и тормоза без тросиков и проводов и т.д.

Без тесного контакта со смазкой работают и ультразвуковые датчики. Их нет необходимости погружать в масло. Благодаря этому исключается протечка смазки, если прокладка прохудилась или механик плохо закрутил прибор в картере (в случае если устройство устанавливается близко к максимальному уровню смазки).

Приспособление работает по следующей схеме. Датчик устанавливается в верхней части резервуара (сенсор не погружается в масло). Когда водитель активирует зажигание, прибор начинает излучать ультразвуковые волны. Сигнал отражается от поверхности смазывающей жидкости и попадает на приемник датчика.

Устройство фиксирует промежуток времени между самим импульсом и отражением сигнала. Это время анализируется блоком управления (он прошивается на конкретные временные рамки), на основании чего определяется уровень в поддоне (сколько свободного пространства между приемником и поверхностью масла). Такой тип датчиков используется в машинах с графическим изображением количества масла в системе. Плюс к замерам количества смазки большинство подобных устройств способны определять ее температуру.

Так как в измерении принимает участие исключительно электроника, то она позволяет более точно фиксировать критические значения на разных режимах работы мотора. Например, в холодном двигателе электроника может определить уровень масла, как критически высокий, но спустя пару минут работы агрегата объем смазки резко уменьшается.

Это может расцениваться, как потеря масла. Но в блоке управления на основании данных, которые он получает от других датчиков, активируется алгоритм, указывающий на то, что такие резкие изменения нормальны.

Некоторые автомобилисты модернизирую систему смазки своего авто, устанавливая вместо штатного датчика (на его место ставится заглушка) беспроводное устройство. При этом необходимо сделать некоторую модернизацию и самой системы смазки, и работу блока управления. Стоимость подобной процедуры может быть слишком высока по сравнению с эффективностью и удобством в использовании такого датчика. Кроме того, он может не подходить к конкретному автомобилю.

Неисправности датчика уровня масла

Поломки датчика уровня масла игнорировать нельзя. Если водитель пропустит момент, когда уровень смазочного материала опустится до критически минимального значения, мотор будет испытывать масляное голодание. Помимо смазочного эффекта моторное масло выполняет функцию отвода тепла от деталей агрегата, которые не контактируют с охлаждающей рубашкой.

Если смазки будет недостаточно, нагрузка на мотор увеличивается, особенно термическая (детали плохо охлаждаются). Это отрицательно сказывается на их рабочем ресурсе. В жизни отзыв многих автовладельцев показывает, что даже минимальный уровень смазки может быть некритичным, если не выводить ДВС на высокие обороты, пока не будет производиться замена масла или пока не дольется дополнительная порция смазки.

О поломке датчика свидетельствует постоянно горящая лампочка масленки на приборной панели. Если аварийный сигнал не исчезает после доливки или полной замены масла, то необходимо заменить датчик. Также подобное может происходить, когда на ЭБУ поступают неправильные сигналы.

Помимо постоянно горящей лампочки на приборке может загореться значок мотора или масленка периодически загорается и резко гаснет. В таком случае на блок управления поступают неверные данные от сенсора уровня смазки. Микропроцессор определяет это как серьезную неисправность, и может даже блокировать работу мотора.

Если в машине отсутствует щуп для проверки масла в моторе, то кроме диагностики на СТО поломку никак не определить. Работники сервисного центра подсоединяют автомобильный сканер, и проводят диагностику всего оборудования. Кроме этого способа в случае с некоторыми автомобилями возможна быстрая самодиагностика.

На бортовом компьютере транспортного средства выводится код ошибки. В большинстве случаев ошибка Р250Е указывает на неисправность такого датчика (но часто это относится к глубокой диагностике, которая проводится специальным автосканером). Подробно о том, как вызвать меню диагностики на бортовом компьютере автомобиля, рассказывается в другом обзоре.

Датчик уровня масла перестает работать по таким причинам:

• На поверхности сканирующего устройства скопилось большое количество масляных отложений;
• Нарушение изоляции проводки или обрыв магистрали;
• Перегорел предохранитель (найти соответствующий элемент в блоке предохранителей поможет распиновка, которая в основном указывается на крышке корпуса);
• Для моделей концерна VAG неполадки датчика напрямую связаны с поломкой концевика капота.

Казалось бы, причем тут капот до датчика уровня масла. Логика производителя (касается автомобилей, сходящих с конвейеров компаний, принадлежащих концерну ВАГ) следующая. Электронная схема закольцована через концевик капота. Когда водитель заметил, что на приборке загорелась масленка, естественно, он откроет капот, чтобы долить масло или хотя бы проверит его уровень.

Срабатывание этого сенсора дает на блок управления сигнал, мол, водитель предпринял необходимые изменения и отправился на СТО. Рассчитывая на такой ход действий, производитель запрограммировал ЭБУ на отключение аварийного сигнала на приборке, пока машина не проедет около 100 километров (если масло не доливалось).

Неполадки концевика расцениваются, как поломка датчика масла. По этой причине прежде чем устанавливать новый датчик в таких машинах, необходимо вначале проверить исправность концевика. В противном случае даже исправный сенсор системы смазки не заставит масленку на приборной панели погаснуть.

Выбор нового датчика

Выбор нового устройства сегодня достаточно простой благодаря тому, что разные производители изготавливают большое количество всевозможных автомобильных запчастей на разные модели. Благодаря этому ассортимент датчиков, в том числе и для замера уровня, температуры и давления масла в моторе, огромный.

Лучше ставить прибор, который создан специально для конкретной модели автомобиля, а не подбирать аналоги. Самый надежный способ найти соответствующий уравнемер, это поиск по VIN-номеру транспорта. О том, где находится этот код и как он расшифровывается, рассказывается здесь. Причина заключается в том, что автомобиль может принадлежать к рестайлинговой серии отдельного поколения (о том, чем рестайлинг отличается от фейслифтинга и выпуска следующего поколения, читайте отдельно), из-за чего в технической части одинаковые модели, но разного года выпуска, могут отличаться.

Второй способ поиска устройства – по каталожному номеру или номеру, указанному на самом устройстве. Также найти оригинальную запчасть можно, назвав продавцу модель автомобиля, объем мотора (чем отличается общий и рабочий объем ДВС, читайте здесь) и когда машина сошла с конвейера.

Если есть желание установить вместо штатного теплового или поплавкового типа на современный ультразвуковой, то прежде нужно проконсультироваться о такой возможности с профессионалом. Не стоит устанавливать самодельный вариант, так как он может некорректно работать или конфликтовать с электроникой автомобиля.

В идеале на сервисный центр стоит приезжать с оригинальной запчастью или выполнять поиск варианта из каталога компании, если автосервис предлагает подобную услугу. Если нет возможности приобрести оригинальный уравнемер, то можно выбрать бюджетный аналог, не уступающий по качеству оригиналу.

Подобную продукцию предлагают такие компании:

• Немецкие Hella, Metzger, SKV или Hans Pries;
• Итальянские ERA или Meat&Doria;
• Японские Denso.

Большинство механических (поплавковых) и тепловых датчиков универсальные, и могут устанавливаться на разные автомобили. Что касается стоимости, то оригинал обойдется дороже от бюджетного аналога приблизительно на 50-60 процентов, хотя по качеству может не превосходить его.

Вывод

Итак, контроль состояния масла в системе смазки мотора в современных машинах уже не дополнительная опция, а неотъемлемая функция. Электронный уравнемер облегчает проверку уровня, температуры, давления, а в некоторых модификациях и качества масла в картере.

Неисправность этого датчика достаточно редкое явление, но при необходимости и желании повозиться возле авто он меняется легко без применения дополнительного оборудования. Главное – убедиться в неисправности именно этого элемента.

На данном видео на примере ВАЗ 2110 показано, где можно найти данный уравнемер и как его заменить:

Датчик уровня масла в двигателе ВАЗ 2110: что это такое, где находится и как его заменить!

Вопросы и ответы:

Как работает датчик уровня масла в двигателе? Этот датчик работает по принципу эхолокатора (ультразвук отражается от поверхности масла и принимается устройством). Уровень масла определяется по скорости поступления сигнала.

Как называется датчик уровня масла? Радиотехники называют элемент масляного датчика герконом. С ним работает постоянно действующий магнит. В зависимости от уровня масла магнит воздействует на геркон (в поплавковых датчиках).

Где находится датчик уровня масла? Так как этот датчик должен определять количество масла, то он должен взаимодействовать со смазкой в машине. Поэтому он устанавливается в масляном резервуаре.