KỸ THUẬT VÀ QUY TRÌNH CHẨN ĐỐN HỆ THỐNG MÁY TÍNH ĐIỀU KHIỂN Ơ TƠ
5.6 KIỂM TRA HỆ THỐNG KHÍ THẢI 1 Cảm biến oxy
5.6.1 Cảm biến oxy
Cảm biến oxy là nhân tố quan trọng trong hệ thống điều khiển sự hịa trộn khơng khí ở động cơ đánh lửa. Cảm biến oxy lấy tín hiệu từ khí thải động cơ đƣa đến bộ điều khiển điện tử, hòa trộn tỷ lệ khơng khí và nhiên liệu để đƣa đến buồng cháy. Tín hiệu từ cảm biến oxy có đƣợc từ bộ điều khiển điện tử để thay đổi lƣợng nhiên liệu. Hình 4.6 cho bạn biết nguyên lý hoạt độngcủa cảm biến oxy.
Hình 5.6: Cảm biến oxy và mạch hồi tiếp
Khi cảm biến oxy khơng kết nối, nó sẽ khơng đƣa tín hiệu về ECM. Nếu bây giờ chúng ta đƣa ra một mã lỗi từ cảm biến oxy, chúng ta có thể giải thích chi tiết những ngun nhân gây ra lỗi.
Trên xe, mã lỗi 51 có nghĩa là lỗi cảm biến oxy hay mạch điện trong cảm biến oxy. Giả thiết rằng khơng có lỗi nào đƣợc ghi nhận ảnh hƣởng đến đặc tính của cảm biến oxy, khi đó máy kiểm tra điện áp sẽ giúp đỡ trong vấn đề này. Nó sẽ thơng báo để bộ điều khiển điện tử ghi nhận mã lỗi. Đây có thể là trƣờng hợp để cảm biến làm việc chính xác nhƣng tín hiệu sẽ khơng ảnh hƣởng đến bộ điều khiển điện tử.
Ở cổng chẩn đoán ECM, sử dụng thiết bị kiểm tra của hãng Bosch KTS 500. Giá trị điện áp đƣợc ghi lại từ cảm biến oxy, tƣơng tự nhƣ Hình 5.4. Ở tốc độ khơng tải, các vạch có tần số thấp.
Hình 5.7: Kiểm tra điện áp ở bộ điều khiển điện bằng máy kiểm tra KTS 500
Tuy nhiên, nếu giá trị từ cảm biến chính xác và một trong những tín hiệu từ ECM khơng đúng, điều này sẽ rất hợp lý khi cho rằng có lỗi hỏng trong mạch điện giữa cảm biến và bộ điều khiển điện tử.
Hình 5.8: Kiểm tra điện áp của cảm biến bằng máy kiểm tra PMS 100 của hãng Bosch
Nếu việc kiểm tra các cảm biến và bộ điều khiển điện tử tƣơng tự nhƣ kiểm tra các tín hiệu bị hỏng, lỗi cảm biến đƣợc báo và sẽ phân tích nguyên nhân gây ra lỗi.
Đặc trưng của công tắc chuyển mạch
Khi tỷ lệ không khí và nhiên liệu trong q trình cháy hồn hảo ( = 1); khi hỗn hợp giàu hịa khí giá trị = 0.98, điện áp cảm biến tăng nhanh và khi tỷ lệ hịa khí có giá trị = 1 –1.2, hỗn hợp hịa khí nghèo, điện áp cảm biến giảm nhanh.
Đặc tính này đƣợc dùng bởi ECM để điều chỉnh lƣợng nhiên liệu và giá trị .
Hình 5.9: Điện áp cảm biến ziriconi đioxit trong vùng =1
Một vài điểm lƣu ý sau:
1. Điện áp tối đa nằm trong khoảng 800 mV đến 1 V.
2. Điện áp đỉnh phải nhỏ hơn 600 mV và giá trị trung bình là 450 mV.
3. Điện áp tối thiểu xấp xỉ 200 mV.
Biểu đồ tín hiệu cảm biến khi cảm biến cũ hay bị hỏng do nhiên liệu có chứa chì hay các hợp chất khác sẽ khác so với khi cảm biến cịn hoạt động tốt. Hình 4.11 biểu diễn một sự so sánh này. Biểu đồ tín hiệu cảm biến tốt đƣợc biểu diễn bằng đƣờng cong liên tục và loại cũ đƣợc biểu diễn bằng đƣờng cong bị gãy đứt.
Hình 5.11: So sánh tín hiệu giữa hai cảm biến
Cảm biến oxy kép cho việc phát hiện các chất bị nhiễm phóng xạ
Hình 5.12 biểu diễn cách bố trí chung của các cảm biến và chất xúc tác trong hệ thống, điều này đƣợc dùng trong cảm biến oxy thứ hai để kiểm tra đặc tính của chất xúc tác.
Nếu chất xúc tác hoạt động có hiệu quả, việc điều chỉnh điện áp của cảm biến oxy dƣới đƣợc thực hiện tốt nhƣ Hình 5.13. Sự khác biệt giữa điện áp là do ảnh hƣởng của chất xúc tác đã đƣợc kiểm tra bởi bộ điều khiển điện tử.
Hình 5.12: Cảm biến oxy kép được dùng như trên hệ thống chẩn đốn OBD II
Hình 5.13: So sánh điện áp của cảm biến oxy trên và dưới
Cảm biến oxy phía dƣới ít bị lão hóa hơn cảm biến phía trên do chất xúc tác. Điều này cho phép cảm biến oxy phía dƣới đƣợc sử dụng nhƣ là một tín hiệu chung để cho phép nhiên liệu từ bộ điều khiển điện tử bù vào do sự lão hóa của cảm biến phía trên.
Đặc tính của cảm biến oxy đƣợc giám sát bởi ECM bao gồm:
Điện áp ngõ ra.
Điện trở trong.
Tốc độ chuyển đổi từ hỗn hợp giàu sang nghèo.
Tốc độ chuyển đổi từ hỗn hợp nghèo sang giàu. Kiểm tra cảm biến oxy trên và dưới
Hình 5.14 biểu diễn nguyên tắc cách sử dụng máy kiểm tra. Đầu ra của thiết bị gắn một cái kẹp bằng điện để kiểm tra và việc kiểm tra sẽ cho phép hai cảm biến đƣợc quan sát đồng thời. Mạch điện áp đƣợc biểu diễn ở Hình 5.15.
Hình 5.14: Lắp đặt thiết bị kiểm tra hai cảm biến oxy
Cảm biến oxy titan
Bởi vì chúng hoạt động trên sự thay đổi điện áp, bằng cách này sẽ tạo ra sự thay đổi điện trở sẽ dẫn đến sự thay đổi mức độ oxy trong khí thải, chúng sẽ tạo ra điện áp cao khi hỗn hợp nghèo và điện áp thấp khi hỗn hợp giàu. Đáp ứng mọi thời điểm xảy ra nhanh, điện áp đều tƣơng tự nhau nhƣng điện áp đo đƣợc trong giá trị volts và cao hơn millivolts.Nội dung này sẽ đƣợc miêu tả ở phần dƣới.