Các cảm biến trên xe ô tô

HỆ THỐNG CẢM BIẾN TRÊN XE Ô TÔ

Hệ thống không thể thiếu của mọi chiếc xe ô tô hiện nay khi mà ngày càng nhiều mẫu xe ô tô hiện đại, mạnh mẽ, sang trọng và thông minh được thế kế, sản xuất và tung ra thị trường. Hệ thống cảm biến không chỉ là tai mắt, hệ thống giác quan, mà còn là những bộ phận không thể thiếu giúp xe vận hành thông minh, thân thiện và an toàn.

Chúng ta cùng tìm hiểu hệ thống và chi tiết một số cảm biến quan trọng trên xe ô tô:

He thong cam bien tren xe o to

VIDEO HỆ THỐNG CẢM BIẾN CƠ BẢN TRÊN XE Ô TÔ

XEM TẠI ĐÂY

Công nghệ ô tô ngày càng tiến bộ . Các nhà thiết kế từ trước đến nay luôn luôn theo đuổi các mục đích như đẹp hơn, tiện nghi hơn, bền hơn, an toàn hơn và nhất là rẻ hơn. Để đạt được những điều này chiếc xe của chúng ta dĩ nhiên là cũng sẽ phức tạp hơn nhiều. Những hệ thống tự động kiểm soát và điều chỉnh tình trạng làm việc của động cơ đã được thêm vào để giúp cho xe có thể hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường được tốt hơn.

Càng lúc xe càng giống như sinh vật với những giác quan (sensor) tương tự như của con người. Đến nay số lượng giác quan được kết nối với bộ óc (ECM - Engine Control Module hay ECU – Electronic Control Unit) của xe đã được các kỹ sư phát triển khá nhiều, khá nhạy và khá ổn định đến mức độ xe đã có thể tự động di chuyển theo một lộ trình đã được lập trình sẵn, hoặc thậm chí có thể cất cánh bay qua những khoảng cách ngắn trên một địa hình phức tạp.

Một cách tổng quát những bộ cảm biến thông dụng đã trang bị cho ô tô nhằm vào những mục đích như tiết kiệm nhiên liệu, nâng cao công suất và tính năng hoạt động của động cơ, giảm ô nhiễm thông qua việc điều chỉnh thời điểm đánh lửa, điều chỉnh thời điểm & khoảng thời gian cung cấp nhiên liệu và làm sạch khí thải:

• Điều chỉnh thời điểm đánh lửa tối ưu:

- Cảm biến vị trí cốt máy (CKP – Crankshaft Position sensor).

CKP thường được bố trí ở gần bánh răng đầu cốt máy.

Cảm biến loại này có công dụng báo cho computer của xe biết chính xác vị trí của cốt máy hay piston ở những vị trí tương ứng với cuối thì nổ để ECU điều chỉnh các thời điểm đánh lửa thích hợp cho các xy lanh của động cơ.

Khi cảm biến này bị hỏng, động cơ có thể không khởi động được, khó khởi động khi máy nguội, tốc độ cầm chừng không đều, máy rung vì đánh lửa sai, hao xăng và không tăng tốc ổn định.

- Cảm biến vị trí trục cam (CAM – Camshaft Position sensor).

Cảm biến loại này sử dụng cho động cơ không dùng bộ chia điện (distributor) cho các bugi và thường được bố trí ở những vị trí gần đầu cốt cam hay phía dưới nắp che sên cam ở phía trước động cơ.

CAM có công dụng báo cho computer của xe biết chính xác vị trí của cốt cam hay xú páp ở những vị trí tương ứng với cuối thì nổ để ECU điều chỉnh các thời điểm đánh lửa thích hợp cho các xy lanh của động cơ.

Khi cảm biến này bị hỏng, động cơ có thể không khởi động được, khó khởi động khi máy nguội, tốc độ cầm chừng không đều, máy rung vì đánh lửa sai, hao xăng và không tăng tốc ổn định.

- Cảm biến kích nổ (Knock sensor).

Cảm biến này thường được bố trí bên ngoài thân máy, nắp xy lanh hay ngay phía trên ống góp hút (intake manifold).

Cảm biến loại này có nhiệm vụ thâu nhận và truyền tải những rung động mạnh của xuất hiện khi động cơ bị nổ dộng vì đánh lửa sớm hay buồng đốt đóng nhiều muội than. Từ đó ECU này sẽ điều chỉnh thời điểm đánh lửa chậm hơn theo một góc độ thích hợp để giảm thiểu hiện tượng này.

Khi cảm biến này bị hỏng động cơ thường phát ra những tiếng khua kim loại lớn mỗi khi tăng tốc do hiện tượng đánh lửa sớm. Nên thử dùng loại xăng khác có chỉ số octane cao hơn trước khi quyết định sửa chữa hay thay mới sensor này.

• Điều chỉnh thời điểm và khoảng thời gian (duration) cung cấp nhiên liệu tối ưu:

- Cảm biến vị trí bướm ga (TPS – Throttle Position Sensor).

TPS thường được bố trí ở ngay đầu trục của bướm ga (butterfly spindle).

Cảm biến loại này có nhiệm vụ thâu nhận và truyền tải tất cả những thông tin có liên quan đến lượng khí nạp vào động cơ như lưu lượng, nhiệt độ và độ ẩm cho computer của động cơ. Từ đó ECU này sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp một cách thích hợp và tiết kiệm nhất.

Khi TPS bị hỏng, động cơ có hiện tượng lên ga không đều, máy chạy ngập ngừng, tốc độ cầm chừng không ổn định, đôi khi tăng tốc đột ngột hay tắt máy bất ngờ.

- Cảm biến áp suất (MAP – Manifold Air Pressure sensor).

MAP thường được bố trí ở bên trong hộp chứa lọc gió hay trong ống góp hút của động cơ.

Cảm biến loại này có nhiệm vụ thâu nhận và truyền tải tất cả những thông tin có liên quan đến lượng khí nạp vào động cơ như lưu lượng, nhiệt độ và độ ẩm cho computer của động cơ. Từ đó ECU này sẽ điều chỉnh thời điểm và lượng nhiên liệu cung cấp một cách thích hợp nhất để động cơ có thể đạt được công suất tối đa tùy theo vị trí chân ga.

Khi MAP bị hỏng, động cơ có hiện tượng lên ga không đều, hao xăng, đôi khi tắt máy bất ngờ.

- Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (CTS - Coolant temperature sensor).

CTS thường được bố trí trên hệ thống làm mát gần bộ điều nhiệt (thermostat).

Cảm biến loại này cung cấp cho computer của xe những thông tin liên quan đến nhiệt độ nước làm mát của động cơ. ECU sẽ dựa vào đó để điều chỉnh lưu lương nhiên liệu cung cấp và thời điểm đánh lửa sao cho thích hợp nhất. Trên một số loại xe khác, cảm biến nhiệt độ còn được dùng để khởi đông quạt gió làm mát động cơ ở vào một thời điểm thích hợp.

Khi CTS bị hỏng, động cơ có dấu hiệu tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn bình thường hoặc thải khói đen.

- Cảm biến lưu lượng không khí (MAF - Mass Air Flow sensor).

MAF thường được bố trí ngay trên đường ống dẫn không khí từ lọc gió đến bộ phận điều khiển bướm ga (throttle body).

Do mật độ (density) của không khí thay đổi theo áp suất (độ cao so với mực nước biển) và nhiệt độ môi trường, cảm biến loại này có công dụng thâu nhận và truyền tải những dữ kiện liên quan đến lương không khí nạp để ECU có thể điều chỉnh khoảng thời gian cung cấp nhiên liệu cho động cơ.

Khi cám biến lưu lượng khí nạp bị hỏng, động cơ sẽ không tăng tốc ổn định, công suất động cơ giảm và mức tiêu hao nhiên liệu sẽ có khuyng hướng gia tăng.

• Làm sạch khí thải:

- Cảm biến oxy (Oxygen sensor).

Cảm biến oxy thường được bố trí trên đường thoát khí cháy của động cơ.

Oxygen sensor sẽ báo cho computer của động cơ biết những thông tin liên quan đến các thành phần khí thải của động cơ. Từ đó ECU sẽ điều chỉnh thời gian kéo dài của việc cung cấp nhiên liệu sao cho những hóa chất có ảnh hưởng xấu đến môi trường sẽ được giảm thiểu đến mức tối đa.

Khi xe không vượt qua được đợt kiểm tra kỹ thuật định kỳ hàng năm (inspection) do hàm lượng của một số hóa chất trong khí thải (HxCy, NOx, CO, SOx, ... ) vượt quá trị số cho phép và gây ô nhiễm môi trường , thường phải thay mới bộ cảm biến oxy để cải thiện tình trạng này.

- Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT – Intake Air Temperature).

IAT thường được bố trí bên trong bộ cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF).

Khi nhiệt độ môi trường cao, nhiệt độ không khí nạp cũng sẽ cao hơn, lưu lượng dòng khí không đổi nhưng khối lượng của nó sẽ thấp hơn do hiện tượng dãn nở. IAT sẽ truyền tải thông tin này để ECU rút ngắn tương ứng khoảng thời gian cung cấp nhiên liệu cho động cơ nhằm tiết kiệm và bảo vệ môi trường.

Khi bộ cảm biến này bị hỏng mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ gia tăng, động cơ thải khói đen và xe sẽ không vượt qua được kiểm tra định kỳ hàng năm.

- Cảm biến nhiệt độ EGR (EGR Temperature sensor).

EGR (Exhaust Gas Recirculation) valve có nhiệm vụ mở ra cho một phần nhỏ khí cháy quay trở lại đường ống dẫn khí nạp. Lương khí này sẽ choán chỗ một phần thể tích của oxygen trong buồng đốt giúp cho nhiệt độ đốt cháy nhiên liệu giảm thấp hơn, qua đó giảm được lượng NOx (Oxides of Nitrogen) độc hại thải vào môi trường, NOx thường phát sinh nhiều hơn trong điều kiện nhiệt độ cao.

Khi EGR valve bị hỏng, động cơ sẽ có tốc độ cầm chừng không ổn định, hao xăng, không tăng tốc đúng mức và khiến cho xe có thể không vượt qua được kiểm tra kỹ thuật định kỳ (inspection). Trong trường hợp này cần thay mới EGR valve hay có thể tháo bộ phận này để rửa sạch trước khi sử dụng lại.

Bộ cảm biến nhiệt độ EGR thường được bố trí trên đường ống dẫn khí cháy từ EGR đến ống góp hút của động cơ.
Cảm biến loại này giúp cho việc điều khiển độ mở các valve của EGR được chính xác hơn nhằm giảm thiểu những hóa chất phát sinh có hại cho môi trường.

Khi cảm biến nhiệt độ EGR bị hỏng, nhiệt độ đốt cháy nhiên liệu sẽ tăng cao, tốc độ đốt cháy nhiên liệu nhanh hơn làm phát sinh những tiếng nổ dộng (knocking) có thể gây hư hỏng cho động cơ. Ngoài ra chất lượng khí thải của động cơ trong trường hợp này có thể cũng sẽ không đạt những yêu cầu kỹ thuật.

Khi đèn CHECK ENGINE nổi sáng có nghĩa là động cơ đã có ‘vấn đề’, chỉ cần sử dụng