Đĩa tín hiệu NE đĩa cảm biến vị trí trục khuỷuđược lắp trên trục khuỷu và tùy vào từng loại động cơ mà đĩa cảm biến này được... Đối với tín hiệu G,tín hiệu NE được tạo bởi khe không khí
NỘI DUNG
Cơ sở lý thuyết
1.1 Khái niệm cảm biến ô tô:
Cảm biến ô tô là thiết bị điện tử quan trọng giúp theo dõi các bộ phận của xe và truyền tải thông tin đến người lái hoặc ECU (bộ điều khiển điện tử) Trong những tình huống nhất định, ECU sẽ tự động điều chỉnh dựa trên thông tin nhận được từ các cảm biến này.
Cảm biến trên xe ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin về các chức năng của từng hệ thống và hoạt động của các bộ phận Chức năng chính của cảm biến là gửi dữ liệu về hệ thống mà nó theo dõi đến ECU, nơi thông tin này được xử lý thông qua các thuật toán đã được lập trình Dựa vào dữ liệu nhận được, ECU sẽ thực hiện các điều chỉnh cần thiết; nếu không thể thực hiện, nó sẽ phát cảnh báo trên bảng điều khiển.
Giới thiệu về các cảm biến
2.1 Cảm biến vị trí trục khuỷu – Crankshaft Position Sensor:
2.1.1.Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến vị trí trục khuỷu:
Cảm biến vị trí trục khuỷu đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho ECU về tốc độ quay của trục khuỷu Dựa trên dữ liệu này, ECU sẽ điều chỉnh lượng xăng phun ra và quyết định thời điểm đánh lửa, từ đó đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu cho động cơ.
2.1.2.Cấu tạo của cảm biến vị trí trục khuỷu:
Cảm biến vị trí trục khuỷu, hay tín hiệu NE, bao gồm một nam châm, lõi thép và cuộn nhận tín hiệu Đĩa tín hiệu NE được lắp trên trục khuỷu và thiết kế của đĩa này có thể thay đổi tùy thuộc vào từng loại động cơ.
Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để xác định góc và tốc độ của trục khuỷu Kết hợp với tín hiệu G, ECU tính toán thời gian phun và góc đánh lửa sớm Tín hiệu NE được tạo ra từ khe không khí giữa cảm biến vị trí trục khuỷu và các răng trên roto, gồm 34 răng và 2 răng khuyết Mặc dù khu vực 2 răng khuyết giúp phát hiện góc trục khuỷu, nhưng không xác định được TDC của chu kỳ nén hay xả ECU động cơ cần cả tín hiệu NE và G để xác định chính xác góc của trục khuỷu.
2.2 Cảm biến vị trí trục cam – Camshaft Position Sensor:
2.2.1.Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến vị trí trục cam:
Cảm biến vị trí trục cam (CPS) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ, giúp ECU xác định điểm chết trên của máy số 1 và vị trí trục cam để điều chỉnh thời điểm đánh lửa cho động cơ xăng hoặc thời điểm phun nhiên liệu cho động cơ phun dầu điện tử Common rail Đối với các động cơ đời mới, cảm biến trục cam còn giám sát hoạt động của hệ thống điều khiển trục cam biến thiên, đảm bảo tín hiệu từ cảm biến chính xác như tín hiệu từ hộp ECU điều khiển.
Cảm biến hiệu ứng điện từ bao gồm một cuộn dây điện từ và một nam châm vĩnh cửu, hoạt động như một máy phát điện mini Khi hoạt động, nó tạo ra một xung điện áp hình sin gửi về ECU.
Xe đời mới chủ yếu sử dụng cảm biến Hall, bao gồm các thành phần chính như phần tử Hall, nam châm vĩnh cửu và IC tổ hợp.
Một số dòng xe hiện vẫn sử dụng hệ thống Delco chia điện, trong đó cảm biến trục được tích hợp trong bộ chia điện và sử dụng cảm biến quang Tuy nhiên, công nghệ này ngày nay đã trở nên ít phổ biến và không còn được sử dụng rộng rãi.
2.2.3.Nguyên lý hoạt động của cảm biến vị trí trục cam:
Trên trục cam, đối diện với cảm biến vị trí trục cam, có đĩa tín hiệu G với số răng khác nhau tùy theo kiểu động cơ Khi trục cam quay, khe hở giữa các vấu nhô ra và cảm biến sẽ thay đổi, tạo ra điện áp trong cuộn nhận tín hiệu Sự thay đổi này sinh ra tín hiệu G, được gửi đến ECU động cơ như thông tin về góc chuẩn của trục khuỷu, kết hợp với các tín hiệu khác.
Cảm biến vị trí trục khuỷu được sử dụng để xác định điểm chết trên (TDC) của mỗi xi lanh trong kỳ nén, nhằm điều chỉnh thời gian đánh lửa và phát hiện góc quay của trục khuỷu Thông tin từ cảm biến này giúp ECU động cơ xác định chính xác thời gian phun nhiên liệu và điểm đánh lửa, từ đó tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
2.2.4.Phân loại dạng xung sinh ra của cảm biến trục cam:
Cảm biến trục cam loại điện từ: tạo ra loại xung có dạng hình sin, xung này có điện áp từ 0,5 – 4,5V.
Cảm biến trục cam loại Hall: tạo ra loại xung có dạng vuông.
2.3.1.Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến kích nổ:
Cảm biến kích nổ (Knock Sensor) có nhiệm vụ đo tiếng gõ trong động cơ và gửi tín hiệu điện áp về ECU ECU sẽ phân tích tín hiệu này để điều chỉnh góc đánh lửa sớm nhằm giảm tiếng gõ, thường do va đập giữa các chi tiết cơ khí trong động cơ gây ra Nếu xảy ra lỗi, góc đánh lửa sẽ được điều chỉnh muộn nhất, trong khi khi phát hiện kích nổ, ECU sẽ kịp thời điều chỉnh góc đánh lửa sớm hơn.
2.3.2.Cấu tạo của cảm biến tiếng gõ:
Cảm biến tiếng gõ được lắp đặt trên thân máy và truyền tín hiệu KNK đến ECU động cơ khi phát hiện tiếng gõ ECU động cơ sẽ nhận tín hiệu này và điều chỉnh thời điểm đánh lửa để giảm thiểu tiếng gõ Cảm biến sử dụng một phần tử điện áp, tạo ra điện áp AC khi tiếng gõ gây ra rung động và biến dạng phần tử Tần số tiếng gõ của động cơ được cảm biến theo dõi để đảm bảo hoạt động ổn định.
Trong dải tần số từ 6 đến 13KHz, có hai loại cảm biến tiếng gõ tùy thuộc vào kiểu động cơ Một loại cảm biến tạo ra điện áp cao trong một dải tần số rung động hẹp, trong khi loại còn lại tạo ra điện áp cao trong dải tần số rung động rộng Hiện nay, nhiều cảm biến được sử dụng để phát hiện các mạch hở và ngắn, với điện áp 2,5V được cung cấp liên tục Tín hiệu KNK cũng được truyền đi với tần số cơ bản 2,5V.
2.3.3.Nguyên lý của cảm biến kích nổ:
Khi động cơ hoạt động, nếu xảy ra tiếng gõ do tự kích nổ, động cơ quá nóng hoặc va đập cơ khí, cảm biến sẽ gửi tín hiệu điện áp về ECU ECU sẽ điều chỉnh trễ góc đánh lửa để giảm tiếng gõ Cảm biến kích nổ có các phần tử áp điện thiết kế với tần số riêng trùng với tần số rung của động cơ (6KHz – 13KHz), tạo hiệu ứng cộng hưởng Khi hiện tượng kích nổ xảy ra, tinh thể thạch anh sẽ chịu áp lực lớn nhất và sinh ra điện áp nhỏ hơn 2,5V Tín hiệu này giúp ECU nhận biết và điều chỉnh giảm góc đánh lửa cho đến khi không còn kích nổ, sau đó có thể điều chỉnh lại thời điểm đánh lửa sớm.
2.3.4.Hiện tượng kích nổ trên động cơ:
Khi hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trước khi có tia lửa của bugi được gọi là hiện tượng kích nổ.
Nhiệt độ cao trong buồng đốt có thể khiến một bộ phận hòa khí bắt cháy trước khi bugi đánh lửa, dẫn đến quá trình cháy tạo ra áp suất lớn Áp suất này va chạm với áp suất từ bugi, gây ra rung động mạnh lên thành xylanh và có thể làm hư hỏng các chi tiết khác như piston.
Thông số kĩ thuật của cảm biến kích nổ: điện áp phát ra xấp xỉ 2,5V khi có tiếng gõ
Vị trí của cảm biến kích nổ
Nằm ngay trên thân động cơ, thường nằm phía dưới cổ hút, nắp xilanh.
Trên những xe sang mỗi nhánh máy có 1 – 2 cảm biến kích nổ
Sơ đồ mạch điện của cảm biến kích nổ
2.3.5.Cách thức kiểm tra và đo kiểm cảm biến kích nổ:
- Đo xung nhịp điện áp phát ra của chân tín hiệu khi động cơ đang nổ máy
- ON chìa khóa lấy búa gõ nhẹ vào phần thân lock máy gần cảm biến để đo tín hiệu phát ra
2.3.6.Các hư hỏng và kinh nghiệm thực tế khi sửa chữa:
Hư hỏng trên cảm biến kích nổ (Knock Sensor) thường gặp bao gồm: đứt dây cảm biến, lỗi do chạm mass, hoặc do hai dây cảm biến va chạm vào nhau.
Dây dương chạm mass thì ECU không cho nổ máy
Cảm biến hư thì động cơ thường thường phát ra những tiếng khua kim loại lớn khi tăng tốc do hiện tượng đánh lửa sớm.
Thử dùng loại xăng khác có chỉ số octane cao hơn trước khi sửa chữa và thay cảm biến này.
2.4 Cảm biến vị trí bướm ga: