Tổng hợp những loại cảm biến trên ô tô

Xe hơi đã dần trở nên phức tạp hơn trong những năm trở lại đây với sự phát triển của các linh kiện điện tử, và một trong số những thiết bị điện tử quan trọng nhất đó chính là cảm biến. Để có một cái nhìn tổng quan hơn về những loại cảm biến ô tô đó, các bạn hãy đến ngay với bài viết dưới đây nhé!

Cảm biến ô tô – cảm biến bàn đạp ga

Có cấu tạo khá giống với cảm biến vị trí bướm ga, nhưng vì yêu cầu cao trong sự an toàn nên nhà sản xuất vẫn dùng riêng 2 loại cảm biến này, để truyền thông tin song song về cho ECU phân tích giữ liệu. Chúng có 2 loại phổ biến, đó là:

• Cảm biến vị trí bàn đạp ga tuyến tính
• Cảm biến vị trí bàn đạp ga phần tử hall.

Như đã nói, vì chúng có cấu tạo như cảm biến vị trí bướm ga, nên nguyên lý hoạt động của cảm biến bàn đạp ga cũng khá giống với chúng. Cụ thể:

• Đối với loại tuyến tính: Cảm biến được cấp nguồn 5V và mass. Cấu tạo bởi 1 lưỡi quét và 1 mạch trở than, khi trục của bạn đạp ga di chuyển > làm cho lưỡi quét di chuyển so với mạch trở than > làm thay đổi điện áp đầu ra (Gồm 2 chân tín hiệu Signal báo về ECU).
• Đối với loại Hall: Được sử dụng nhiều trên dòng xe đời mới, cũng được cấp nguồn 5V và mass, 2 dây tín hiệu cho điện áp đầu ra thay dổi để dựa vào đây ECU sẽ điều khiển độ mở bướm ga.

Thông tin cảm biến ô tô vị trí trục khuỷu

Cảm biến vị trí trục khuỷu (CKP – Crankshaft Position Sensor) là một trong hai loại cảm biến quan trọng trên động cơ, thường được bố trí ở gần puly trục khuỷu hoặc phía dưới bánh đà. Cảm biến CKP có 4 loại gồm: cảm biến cảm ứng, cảm biến Hall Effect, cảm biến điện trở từ và cảm biến quang học.

Cảm biến trục khuỷu có nhiệm vụ xác định tốc độ vòng tua động cơ (RPM) và vị trí của piston sau đó gửi tín hiệu đến ECU. Kết hợp với tín hiệu từ trục cam, bộ điều khiển có thể nhận biết vị trí của piston và xupap để điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa cho các xi-lanh thích hợp.

Cảm biến này bị lỗi hoặc hư hỏng sẽ gây ảnh hưởng đến khả năng vận hành của động cơ như khó khởi động, tốc độ cầm chừng hoặc tăng tốc không ổn định, rung lắc bất thường do đánh lửa sai và hao xăng. Trường hợp xấu hơn, xe sẽ không thể nổ máy.

Thông tin cảm biến ô tô vị trí trục cam

Trong số các loại cảm biến trên ô tô, ngoài cảm biến trục khuỷu CKP thì cảm biến vị trí trục cam (CPS – Camshaft Position Sensor) cũng đóng vai trò rất quan trọng và không thể thiếu trên ô tô. Loại cảm biến này thường được lắp đặt ở vị trí đỉnh xi-lanh hoặc nắp hộp chứa trục cam. Cảm biến CPS có 2 loại chính là cảm biến hiệu ứng điện từ và cảm biến quang học.

Chức năng của cảm ứng vị trí trục cam là xác định vị trí chính xác của cốt cam hay xupap và gửi tín hiệu cho bộ xử lý trung tâm ECU. ECU sẽ phân tích dữ liệu để xác định điểm chết trên của máy số 1 hay các máy khác, đồng thời tính toán thời điểm đánh lửa và phun nhiên liệu hợp lý.

Cảm biến vị trí trục cam và trục khuỷu thường làm việc song song với nhau giúp ECU tính toán được thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa tối ưu cho động cơ.

Cảm biến CPS bị lỗi có thể khiến động cơ khó khởi động hoặc không khởi động được, tốc độ không đều, giảm công suất động cơ, hao xăng…

Khi cảm biến này bị lỗi, đèn kiểm tra động cơ (Check Engine) sẽ bật sáng để báo cho tài xế đem xe đến trung tâm sửa chữa ô tô kiểm tra.

Cảm biến oxy (Oxygen sensor)

Cảm biến oxy thường được gắn trên các ống thải của xe ô tô. Cảm biến oxy có chức năng đo lượng oxy dư trong khí thải động cơ và truyền tín hiệu về ECU nhằm điều chỉnh tỉ lệ nhiên liệu và không khí cho phù hợp.

Nếu cảm biến này bị lỗi, khả năng vận hành của xe sẽ bị ảnh hưởng. Các ảnh hưởng có thể xảy ra như tốc độ cầm chừng không ổn định, khó tăng tốc, hao xăng hay khí thải động cơ vượt ngưỡng tiêu chuẩn cho phép. Ngày nay, cảm biến oxy đã trở thành loại cảm biển được các nhà sản xuất xe chú trọng do tiêu chuẩn khí thải ngày càng gắt gao.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ô tô

Hệ thống làm mát sẽ giúp cho động cơ hoạt động tốt và bền bỉ hơn. Để hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất thì cảm biến nhiệt độ nước làm mát phải hoạt động tốt nhất. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có nhiệm vụ đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ và truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm để tính toán thời gian phun nhiên liệu, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải,… Ở một số dòng xe, tín hiệu này được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả, chạy quạt làm mát động cơ.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn ở thân động cơ và tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát.

Khi bị hư hỏng cảm biến này, xe thường có các dấu hiệu:

• Sáng đèn CHECK ENGINE với mã lỗi báo hỏng cảm biến
• Xe khó khởi động
• Tốn nhiên liệu hơn bình thường
• Thời gian hâm nóng động cơ lâu,…

Các loại cảm biến ô tô kích nổ

Về cơ bản, cảm biến kích nổ (Knock Sensor) là một thiết bị “lắng nghe” có khả năng phát hiện những rung động bất thường và âm thanh phát ra từ động cơ. Vì vậy, nó còn được gọi là cảm biến tiếng gõ KNK.

Cảm biến KNK có hình dạng như một chiếc bu lông, thường được gắn ở vị trí phía dưới cổ hút, nắp xi-lanh trên thân động cơ. Thông thường, xe sẽ có 1 cảm biến kích nổ nhưng ở các siêu xe sử dụng động cơ V6 hay V8 sẽ có 1- 2 cảm biến kích nổ ở mỗi nhánh máy.

Cảm biến kích nổ có tác dụng phát hiện và khắc phục hiện tượng kích nổ sớm có thể gây hại cho các chi tiết máy của động cơ, đảm bảo động cơ luôn hoạt động ổn định.

Để làm được điều này, cảm biến tiếng gõ KNK sẽ ghi nhận những rung động và âm thanh phát ra từ khối động cơ, biến nó thành tín hiệu điện từ và gửi đến bộ điều khiển ECU. Tiếp đó, hệ thống điều khiển trung tâm sẽ đánh giá dữ liệu và điều chỉnh thời điểm đánh lửa để ngăn chặn hiện tượng kích nổ. Trong một số trường hợp, ECU có thể đưa ra lệnh tắt một phần động cơ để hạn chế hư hỏng cho các thiết bị.

Cảm biến kích nổ bị lỗi hoặc hư hỏng là một trong những nguyên nhân khiến xe bị hiện tượng kích nổ, gây hư hại cho động cơ. Nếu không được khắc phục sớm, piston và xi-lanh có thể bị cong, gãy, đồng thời hiệu suất vận hành sẽ bị giảm do nhiên liệu bị cháy sớm.

Thông thường, khi cảm biến KNK bị lỗi, đèn kiểm tra động cơ (Check Engine) sẽ được bật sáng để thông báo cho người điều khiển xe.

Cảm biến vị trí bướm ga trên ô tô

Cảm biến vị trí bướm ga (TPS – Throttle Position Sensor) thường được bố trí ở trục đầu của bướm ga. Cảm biến được sử dụng trên ô tô hiện nay thường là loại không tiếp xúc, gồm 3 loại chính: cảm biến Hall Effect, cảm biến cảm ứng và cảm biến điện trở từ.

TPS có nhiệm vụ đo góc mở cũng như cũng như vị trí của bướm ga để truyền tín hiệu về ECU. Từ đó, ECU sẽ đánh giá dữ liệu để tính toán mức độ tải của động cơ và điều chỉnh thời gian cũng như lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt sao cho tối ưu.

Cảm biến này cũng được hệ thống kiểm soát lực kéo sử dụng để tự điều chỉnh góc mở bướm ga, bù ga cầm chừng hoặc kiểm soát quá trình chuyển số (với xe dùng hộp số tự động) để mang lại khả năng vận hành ổn định.

Cảm biến vị trí bướm ga bị lỗi có thể khiến tốc độ không tải không ổn định, tăng tốc kém, tăng mức tiêu hao nhiên liệu và khiến nồng độ CO, HC trong khí thải tăng cao.