Boas. Existem vários tipos de sensores (capacitivos, resistivos, indutivos...). Um sensor resistivo é um componente que varia de resistência conforme a sua "sensibilidade", neste caso varia o seu valor nominal de resistencia conforme o nivel de diesel. Um microcontrolador não lê este valor de resistência como sugeres, nem o do carro, mas sim um sinal eléctrico. O principio de funcionamento é igual a um potenciómnetro, injectas uma determinada diferença de potencial, e conforme a resistencia do sensor, irás obter outra. É este valor que é utilizado para dar informação no quadrante e afins.
Pelo que me apercebi o sensor funciona com uma tensão inferior àquela que necessitas, no entanto não a poderás alterar, ou baralhas tudo o resto. A solução mais simples e económica é como te foi sugerido um ampop(amplificador operacional) com o ganho que necessitas. Terás que tirar valor máximo e minimo (depósito cheio e vazio) e o valor de tensão que alimenta o sensor. Depois é só jogar com o ganho.
Se necessitares posso fazer-te um.
Cumprimentos