Cấu tạo của cảm biến ECT có dạng trụ rỗng với ren ngoài, bên trong có lắp một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm.( điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và ngƣợc lại).
Hình 4.11: Cảm biến nƣớc làm mát
4.10.1.Nguyên lí hoạt động của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát:
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát nằm trong khoang nƣớc của động cơ, tiếp xúc trực tiếp với nƣớc của động cơ. Vì có hệ số nhiệt điện trở âm nên khi nhiệt độ nƣớc làm mát thấp điện trở cảm biến sẽ cao và ngƣợc lại khi nhiệt độ nƣớc làm mát tăng lên điện trở của cảm biến sẽ giảm xuống. Sự thay đổi điện trở của cảm biến sẽ làm thay đổi điện áp đặt ở chân cảm biến.
76
Hình 4.12: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nƣớc làm mát
Hình 4.12.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động nƣớc làm mát
Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi ADC lớn. Tín hiệu điện áp đƣợc chuyển đổi thành một dãy xung vuông và đƣợc giải mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU động cơ biết động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động cơ biết là động cơ đang nóng.
77
– Ở nhiệt độ 30 độ C: Rcb = 2-3 kgΩ
– Ở nhiệt độ 100 độ C: Rcb = 200-300Ω
4.12.Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát:
Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát thƣờng có 2 dây, Một số xe có bố trí một điện trở nhiệt để báo nhiệt độ nƣớc làm mát lên đồng hồ taplo chung với cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát nên ta thấy có những loại 3 dây hoặc 4 dây.
Hình 4.13: Sơ đồ nƣớc làm mát
4.13.Cảm biến Oxy ( Oxygen sensor ): 4.13.1.Cảm biến oxy là gì:
Cảm biến oxy trên ô tô là một thiết bị điện tử có tác dụng đo nồng độ oxy còn sót lại trong khí thải của ô tô, nhằm giúp động cơ điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu phù hợp. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất vận hành mà vẫn tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn về khí thải. Hệ thống đèn sẽ bật sáng để cảnh báo trong trƣờng hợp có bộ phận bị trục trặc.
Từng thƣơng hiệu và từng dòng xe ô tô sẽ sử dụng các loại cảm biến khác nhau. Một số loại cảm biến đƣợc sử dụng phổ biến là cảm biến khí nạp, cảm biến oxy, cảm biến trục cam...
78
4.13.2.Cấu tạo cảm biến oxy:
Hiện nay, có 2 loại cảm biến oxy thƣờng gặp là loại nung nóng (heated) và không nung nóng (unheated).
- Cảm biến nung nóng (heated): Loại này đƣợc lắp đặt một điện trở bên trong có công dụng sấy nóng bộ phận cảm biến. Điều này giúp nhanh chóng đƣa thiết bị vào nhiệt độ làm việc, từ 600 - 650 độ F và từ 315 - 343 độ C. Sau đó, điện trở trong phát sinh điện thế lập tức và truyền về ECU.
- Cảm biến không nung nóng (unheated): Loại này đƣợc lắp đặt có không điện trở và phải tự làm nóng tới khi đạt mức nhiệt độ làm việc. Do đó, với các dòng xe sử dụng loại cảm biến này, xe khi mới bắt đầu chạy sẽ phải hoạt động với lƣợng hòa khí nhiên liệu thấp, phải mất một thời gian lâu sau để xe đạt đƣợc lƣợng hòa khí tiêu chuẩn.
Hình 4.14: Cảm biến Oxi
4.14.Cấu tạo cảm biến oxy nung nóng: 4.14.1.Nguyên lý hoạt động:
79
Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy thực hiện theo quy trình nhƣ sau:
- Khí xả từ động cơ sẽ lần lƣợt đi qua đƣờng ống đã lắp đặt cảm biến oxy, tiếp xúc với đầu dò cảm biến. Lúc này, thiết bị phát sinh ra dòng điện thế có tỷ lệ nghịch với lƣợng oxy có trong khí thải và truyền tín hiệu về ECU.
- Khi lƣợng oxy thải ra cao, dòng điện thế sẽ đạt mức 0.1V. Trong khi đó, lƣợng oxy thải ra thấp thì dòng điện sẽ đạt mức 0.9V. Khi có số liệu cụ thể của dòng điện, ECU sẽ tự động điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu hợp lý để lƣợng xăng đạt mức độ lý tƣởng. Từ đó nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ.
4.14.2.Cảm biến oxy có tác dụng gì:
Chức năng chính của cảm biến oxy là đo hàm lƣợng oxy thừa ở trong khí thải và sau đó dữ liệu này đƣợc gửi đến ECU (ECU gọi là bộ kiểm soát và điều khiển trung tâm). Hệ thống sẽ đánh giá nồng độ oxy và đƣa ra các điều chỉnh lƣợng nhiên liệu nạp vào động cơ phù hợp với tỷ lệ không khí nạp vào.
Bên cạnh đó, ECU còn hỗ trợ kéo dài thời gian cung cấp nhiên liệu để giảm thiểu nồng độ hóa chất của các khí thải gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣ COx, SOx,...
Trƣờng hợp xe không lắp đặt hệ thống cảm biến oxy hoặc cảm biến bị lỗi sẽ gây ảnh hƣởng trực tiếp tới khả năng vận hành của động cơ. Ví dụ nhƣ khó tăng tốc, xăng bị tiêu hao nhiều hoặc nguồn khí thải vƣợt ngoài ngƣỡng tiêu chuẩn của động cơ.