CẢM BIẾN KHÍ THAI EXHAUST GAS SENSOR HAY CẢM BIẾN OXY OXYGEN SENSOR

Thực chất, cảm biến ôxy loại nay là môt pin điện có sức điện dong phu thuôc vào nóng do ôxy trong khí thai với ZrO2 la chất điện phan.. Để giư cho muoi thạn khong động vào lớp gộm ZrO2 ,

CẢM BIẾN KHÍ THAI EXHAUST GAS SENSOR HAY CẢM BIẾN OXY OXYGEN SENSOR

Đe chong ô nhiêm, trên các Cầm ô tô, xe hơi được trang bị bộ hóa khử (TWC - thrềề way catậlyst) Bộ hóa khử sẽ hoạt động với hiêu suất cao nhất ở tỉ lê hóa khí lý tương tưc A = 1

Cảm biến ôxy được dung đê xac định thanh phan hóa khí tưc thời của động cơ đang hoạt dong Nó phát ra môt tín hiệu điện thế gọi vê ECU đe điêu chỉnh tỉ lê hoa khí thích hợp trong môt điêu kiên làm viêc nhất định (chế do điều khiển kín - closed loop control)

Cảm biến ôxy được gan ở đương ông thai Có hai loại cảm biến ôxy, khac nhau chủ yếu ở vật liệu chế tao:

Chế tao tư diôxidê zircònium (ZrO2)

Chế tao tư diôxidê titanium (TiO2)

A Cảm biến oxy với thanh phan Zirconium Cầm ô tô, xe hơi

a Nguyên lý hoạt động

Loại nay được chế tao chủ yếu tư chất zircònium diôxidê (ZrO2) có tính chất hấp thu nhưng iôn ôxy am tính Thực chất, cảm biến ôxy loại nay là môt pin điện có sức điện dong phu thuôc vào nóng do ôxy trong khí thai với ZrO2 la chất điện phan Mat trong ZrO2 tiếp xuc với không khí, mặt ngoai tiếp xuc với ôxy trong khí thai Ở môi mạt của ZrO2 được phu môt lợp điện cưc bang

platin đe dan điện Lợp platin nay rất mông và xốp đe ôxy dê khuyếch tan vào Khi khí thai chưa lượng ôxy ít do hôn hợp giau nhiên liệu thì số iôn ôxy tap trung ở điện cưc tiếp xuc khí thai ít hợn số iôn ôxy tap trung ở điện cưc tiếp xuc không khí

Sử chênh lêch số iôn nay sẽ tao môt tín hiêu điện áp khoang 600-900 mV Ngược lai, khi do chênh lêch số iôn ở hai điện cưc nho trong trượng hợp ngheo xăng, pin ôxy sẽ phát ra tín hiệu điện áp thấp khoang 100-400 mV

sức điện dong ma cảm biến ôxy sinh ra được tính theo công thưc Nerst:

Thạn cảm biến đươc giư trong một chạn có rên, bao ngọai một ộng bao vê và đươc nội với các đau day điện.

Bê mat của chất ZrO2 đươc phù một lớp platin mộng ca mat trong lan mat ngọai Ngọai lớp platin là một lớp gốm ZrO2 rất xộp và kết dính, có nhiêm vù bao vê lớp platin khong bị hong dộ và cham các phân tư ran có trong khí thai Một ộng kim lọai bao vê bao ngọai cảm biến tai đau mội điện uon kêp giư liên với vộ ống nay có một lộ để bù trư ap suat trong cảm biến và để

đớ lộ xộ đĩa Để giư cho muoi thạn khong động vào lớp gộm ZrO2 , đau tiếp xùc khí thai của cảm biến có một ộng đac biêt có cau tao dang ranh để khí thai và phân tư khí chay đi vào sẽ bị giư và khong tiếp xùc trực tiếp với thạn gộm ZrO2

Đac điểm của pin oxy với ZrO2 là nhiêt độ làm viêc phai trên 300°C Do độ, để giam thời gian chớ, ngươi ta dùng lọai cảm biến có điện trở tư nùng bên trong Điện trở day nùng đươc lap trong cảm biến và đươc cùng cấp điện tư accu

Chức năng của hệ thống cảm biến trên ôtô

Giống giác quan trong cơ thể người, cảm biến trên xe thu thập các tín hiệu cần thiết giúp máy tính trung tâm điều khiển động cơ làm việc hiệu quả nhất

Cảm biến vị trí bướm ga

Về bản chất, đây là một biến trở thay đổi theo vị trí của bướm ga Máy tính sử dụng thông tin này để điều chỉnh lượng phun cân đối với độ mở bướm ga Trên các dòng xe sử dụng hộp số tuần

tự, vị trí bướm ga cũng là thông số cần thiết để kiểm soát quá trình chuyển số

Mô-đun kiểm soát cung cấp cho biến trở một điện áp chuẩn, sự thay đổi điện trở trong sẽ làm thay đổi điện áp ra, tỷ lệ với độ mở bướm ga Chế độ không tải ứng với điện áp ra thấp nhất, chế

độ toàn tải sẽ là 4,5 V Nếu tốc độ không tải cao hơn bình thường, có thể cảm biến vị trí bướm ga

đã gặp vấn đề

Cảm biến áp suất

Khi xe ở chế độ không tải hoặc nhả ga, áp suất chân không giảm Ngược lại, khi tăng tốc hoặc tải nặng, áp suất chân không tăng lên Cảm biến cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng điện áp hoặc tầng số, đó sẽ là cơ sở tính toán lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Thông số về nhiệt độ nước làm mát được máy tính sử dụng tính toán thời gian đánh lửa và lượng phun Ở một vài xe, tín hiệu này còn được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả, ăn khớp quạt làm mát động cơ

Cấu tạo từ một điện trở nhiệt, cảm biến được lắp ở sườn động cơ, tiếp xúc trực tiếp mới nước làm mát Mô-đun điều khiển đặt điện áp chuẩn 5V, nhiệt độ làm điện trở thay đổi, tín hiệu điện

áp đầu ra trên cảm biến cũng thay đổi theo Máy tính xác định nhiệt bằng cách đọc điện áp trên cảm biến trong dải từ 4 V khi động cơ lạnh, tới thấp hơn 5 V khi lên đến nhiệt độ hoạt động

Cảm biến lưu lượng không khí

Cảm biến lưu lượng không khí

Với động cơ dùng chế hòa khí, lượng nhiên liệu phun dựa chủ yếu vào áp suất chân không trong họng hút động cơ Đối với động cơ sử dụng hệ thống phun xăng điện tử, lượng nhiên liệu phun lại được quyết định bởi lượng không khí đi vào các xi-lanh dựa trên thông tin mà cảm biến lưu lượng không khí thu được Hiện nay, phổ hiến nhất là loại sử dụng dây sấy Dòng điện nung nóng dây sấy đến nhiệt độ nhất định, không khí thổi qua làm lò nguội đi Cường độ dòng điện được điều chỉnh tỷ lệ với lượng không khí thổi qua sao cho duy trì nhiệt độ dây sấy ổn định

Cảm biến vị trí trục khuỷu

Cảm biến vị trí trục khuỷu có hai chức năng, xác định tốc độ động cơ và vị trí pit-tông để máy tính kiểm soát thời điểm đánh lửa và lượng nhiên liệu phun vào Có cấu tạo giống như một máy phát điện mini, trục khuỷu quay làm từ trường đi qua cuộn dây cảm ứng thay đổi, phát sinh một suất điện động Máy tính đếm số xung điện trong một giây để tính toán ra tốc độ quay Bằng cách quy định thời điểm xuất hiện xung và vị trí của pit-tông máy 1, máy tính cũng biết được vị trí của các pit-tông còn lại, đưa ra lệnh điều khiển bu-gi đánh lửa

Cảm biến kích nổ

Kích nổ là hiện tượng hỗn hợp hòa khí cháy trước khi bu-gi đánh lửa Nó thường kèm theo tiếng

gõ bên trong động cơ và công suất động cơ suy giảm mạnh Cảm biến đánh lửa là một thiết vị điện tử áp lực Nó phát sinh tín hiệu hiện áp khi có rung động Động cơ có thể có một hoặc 2 cảm biến kích nổ gắn trên thân hoặc phía đỉnh xi-lanh Mô-đun điều khiển thay đổi thời điểm đánh lửa cho đến khi cảm biến không không còn nhận được tín hiệu kích nổ

Cảm biến oxy

Sơ đồ cảm biến oxy

Đặt trên đường ống xả, cảm biến có chức năng đo lượng oxy dư trong khí thải động cơ Kết quả thu được làm cơ sở điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu và không khí Khi được nung nóng, cảm biến trở thành pin, sản sinh tín hiệu điện áp tỷ lệ lượng oxy còn lại Hàm lượng oxy cao thì điện áp thấp Ngưỡng điện áp trong khoảng 200-800 mV, thời gian phản hồi khoảng 100 mili giây

Cảm biến làm việc không tốt ảnh hưởng tới đặc tính làm việc của động cơ Khi tín hiệu điện áp thấp, nhiên liệu vào động cơ tăng làm gia tăng mức tiêu thụ nhiên liệu, trầm trọng hơn, bộ chuyển đổi xúc tác có thể gặp nguy hiểm khi oxy thừa nhiều Tốc độ phản hồi của cảm biến chậm ảnh hưởng tới đặc tính khí xả và tính kinh tế nhiên liệu

Cảm biến có thể bị nhiễm bẩn, điện áp tăng cao Động cơ làm việc trong tình trạng thiếu nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ khí nạp

Không khí nở ra khi nung nóng Bởi vậy để đo được chính xác lượng khí vào động cơ cần xác định chính xác trọng lượng riêng của nó Thông số này đo đạc gián tiếp qua nhiệt độ không khí Giống như các loại cảm biến nhiệt khác, cảm biến nhiệt độ khí nạp cũng có cấu tạo là một biến trở nhiệt Điện trở cao ứng với nhiệt độ thấp và ngược lại

Cảm biến nhiệt độ EGR

EGR là hệ thống tái tuần hoàn khí xả, nhằm khống chế lượng khí NOx phát thải ra môi trường Tín hiệu mà cảm biến nhiệt EGR thu được dùng để chẩn đoán và cung cấp thông tin xử lý sự cố cho mô-đun điều khiển Cảm biến đặt trên đường ống xả, gần van EGR Khi van được điều khiển, khí xả thổi qua cảm biến làm điện trở và điện áp ra giảm