Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp lắp bên trong cảm biến lưu lượng khí nạp và theo dõi nhiệt độ khí nạp. Cảm biến nhiệt độ khí nạp sử dụng một nhiệt điện trở - điện trở của nó thay đổi theo nhiệt độ khí nạp, có đặc điểm là điện trở của nó giảm khi nhiệt độ khí nạp tăng. Sự thay đổi của điện trở được thông tin gửi đến ECU dưới sự thay đổi của điện áp.
hình 2. 14 Kết cấu cảm biến khí nạp 1. Nhiệt điện trở; 2.Vỏ cảm biến.
Mạch điện cảm biến đo nhiệt độ khí:
Cảm biến nhiệt độ khí nạp có một nhiệt điện trở được mắc nối tiếp với điện trở được gắn trong ECU động cơ sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này, khi nhiệt độ của khí nạp thấp, điện trở của nhiệt điện trở lớn tạo nên một tín hiệu điện áp cao trong tín hiệu THA.
hình 2. 15 Sơ đồ điện cảm biến nhiệt độ khí nạp
1.Khối cảm biến; 2.Điện trở nhiệt; 3. ECU; 4.Điện trở giới hạn dòng
2.6.1.3.Cảm biến vị trí bướm ga -Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên thân bướm ga. Cảm biến này chuyển hóa góc mở bướm ga thành tín hiệu điện áp và gửi nó về ECU, ECU sử dụng tín hiệu này để nhận biết tải của động cơ, từ đó hiệu chỉnh lượng nhiên liệu phun, thời điểm đánh lửa và điểu khiển tốc độ.
Cảm biến vị trí bướm ga sẽ chuyển sự thay đổi mật độ đường sức của từ trường thành tín hiệu điện.
hình 2. 16 Cảm biến vị trí bướm ga 1. Các IC Hall; 2. Các nam châm; 3.Bướm ga.
Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằng hai phần tử IC Hall nguồn cấp là 5V từ ECU đến cực VC và các nam châm quay quanh chúng.
Các nam châm được lắp trên trục của bướm ga và quay cùng trục bướm ga. Khi bướm ga mở các nam châm quay cùng một lúc và các nam châm này thay đổi vị trí của chúng. Vào lúc đó IC Hall phát hiện thay đổi từ thông gây ra bởi sự thay đổi vị trí nam châm và tạo ra điện áp của hiệu ứng Hall từ các cực VTA và VTA2 theo mức thay đổi này. Tín hiệu này được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga.
- Mạch điện cảm biến vị trí bướm ga:
hình 2. 17 Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bướm ga 1. Các IC Hall; 2.Các nam châm.
Cảm biến vị trí bướm ga có 2 tín hiệu phát ra VTA và VTA2. VTA được dùng để phát hiện góc mở bướm ga và VTA2 được dùng để phát hiện hư hỏng trong VTA. Điện áp cấp vào VTA và VTA2 thay đổi từ 0-5V tỉ lệ thuận với góc mở của bướm ga. ECU thực hiện một vài phép kiểm tra để xác định đúng hoạt động của cảm biến vị trí bướm ga và VTA. ECU đánh giá góc mở bướm ga thực tế từ các tín hiệu này qua các cực VTA và VTA2 và ECU điều khiển môtơ bướm ga, nó điều khiển góc mở bướm ga đúng với đầu vào của người lái.
2.6.1.4 Cảm biến oxy
- Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
Cấu tạo của cảm biến oxy có bộ sấy bao gồm bộ sấy (3) và một phần tử chế tạo bằng ZrO2 (đi oxyt Ziconium) gọi là Ziconia (2). Cả mặt trong và mặt ngoài của phần tử này được phủ một lớp mỏng platin. Không khí bên ngoài được dẫn vào bên trong của cảm biến, còn bên ngoài phải tiếp xúc với khí xả. Tại nhiệt độ cao (4000C). Nếu oxy giữa mặt ngoài và mặt trong của phần tử ZrO2 có sự chênh lệch về nồng độ thì phần tử ZrO2 sẽ sinh ra một điện áp giá trị từ 0-1 (V) và truyền về ECU. Cụ thể là khi hỗn hợp không khí nhiên liệu nhạt thì sẽ có rất nhiều oxy trong khí xả, sự chênh lệch về nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài cảm biến là nhỏ nên điện áp do ZrO2 tạo ra là thấp (gần bằng 0V). Ngược lại nếu hỗn hợp không khí nhiên liệu đậm thì oxy trong khí xả gần như không còn, điều đó tạo ra sự chênh lệch lớn về nồng độ oxy giữa bên trong và bên ngoài cảm biến nên điện áp do phần tử ZrO2 là lớn (xấp xỉ 1V).
hình 2. 18 Kết cấu cảm biến oxy
1. Đầu bảo vệ; 2. Lớp Zirconia; 3. Đệm; 4. Thân cảm biến; 5. Lớp cách điện;6. Vỏ cảm biến; 7. Đường thông với không khí; 8. Đầu nối dây; 9. Đường khí thải
vào.
Lớp Platin (phủ lên phần tử gốm) có tác dụng như một chất xúc tác và làm cho oxy trong khí xả phản ứng tạo thành CO. Ðiều đó làm giảm lượng oxy và tăng độ nhạy của cảm biến. ECU sử dụng tín hiệu này của cảm biến oxy để tăng
hay giảm lượng phun nhằm giữ cho tỷ lệ xăng và không khí luôn đạt gần lý tưởng ở mọi chế độ làm việc của động cơ.
hình 2. 19 Cấu tạo cảm biến oxy và các chân cảm biến - Mạch cảm biến oxy:
Trong cảm biến có một bộ sấy được gắn phía trước để vận hành bộ trung hòa khí xả ba thành phần được tối ưu.
2.6.1.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát - Kết cấu và nguyên lý hoạt động:
hình 2. 21 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
1. Điện trở; 2. Thân cảm biến; 3. Lớp cách điện; 4. Giắc cắm dây.
Nguyên lý làm việc:
Khi động cơ hoạt động, cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường xuyên theo dõi và báo cho ECU biết tình hình nhiệt độ nước làm mát động cơ. Nếu nhiệt độ nước làm mát của động cơ thấp (động cơ vừa mới khởi động) thì ECU sẽ ra lệnh cho hệ thống phun thêm xăng khi động cơ còn nguội. ECU sẽ thay đổi điểm đánh lửa thích hợp với nhiệt độ động cơ. Khi ECU tính toán nhiệt độ nước làm mát thấp hơn -400C hoặc lớn hơn 1400C lúc này ECU sẽ báo hỏng và ECU nhập chế độ dự phòng với nhiệt độ quy ước là 800C.
- Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát:
hình 2. 22 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát 1. Khối cảm biến; 2. Điện trở nhiệt; 3. Khối điều khiển;
4. Khối điện trở giới hạn dòng.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và điện trở R được mắc nối tiếp. Khi giá trị điện trở của cảm biến thay đổi theo sự thay đổi của nhiệt độ nước làm mát, điện áp tại cực THW cũng thay đổi theo. Dựa trên tín hiệu này ECU tăng lượng phun nhiên liệu nhằm nâng cao khả năng ổn định khi động cơ nguội.