Ngoài cảm biến tốc độ và cảm biến lưu lượng khí nạp, ô tô còn sử dụng nhiều loại cảm biến khác, trong đó có cảm biến kích nổ. Hầu hết các xe hơi đời mới đều được trang bị cảm biến này. Vậy cảm biến kích nổ là gì và nó có công dụng ra sao? Hãy cùng Phụ kiện ô tô cao cấp Lifepro khám phá chi tiết qua bài viết này!
Hiện tượng kích nổ trong động cơ ô tô
Hiện tượng kích nổ xảy ra khi bugi bật tia lửa điện để bắt đầu quá trình cháy, tạo ra một tia lửa lan truyền theo mọi hướng bên trong buồng đốt. Tia lửa này bắt đầu từ điểm giữa hai điện cực của bugi, làm tăng nhiệt độ và áp suất trong buồng đốt một cách nhanh chóng.
Cùng lúc đó, một hoặc vài tia lửa khác có thể xuất hiện tại các điểm khác nhau trong buồng đốt, lan truyền song song với tia lửa do bugi tạo ra. Khi các tia lửa này va chạm với nhau, chúng tạo ra các sóng xung kích tần số cao, khiến áp suất trong buồng đốt tăng đột ngột. Nếu các sóng xung kích này cộng hưởng với nhau, chúng tạo ra sóng xung kích với tần số rất cao. Kết quả là những sóng xung kích này tạo ra âm thanh như tiếng gõ kim loại trong động cơ. Và làm tăng nhiệt độ bên trong động cơ một cách đột ngột.
Nguyên nhân có thể là do nhiệt độ của buồng đốt quá cao, khiến một phần hỗn hợp hòa khí cháy trước khi bugi đánh lửa. Quá trình cháy này tạo ra một lượng áp suất lớn và va đập với lượng áp suất được tạo ra do bugi đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu, dẫn đến rung động và va đập lên thành xi-lanh. Điều này có thể gây hư hỏng các chi tiết trong động cơ như piston.
Cảm biến kích nổ là gì?
Cảm biến kích nổ (cảm biến tiếng gõ) hay còn được gọi bằng tiếng anh là cảm biến Knock Sensor. Chúng thường có hình dạng giống như một chiếc bulong. Cảm biến có vai trò quan trọng trong hệ thống động cơ ô tô. Nhiệm vụ chính là phát hiện tiếng gõ từ động cơ và gửi tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm. Bộ điều khiển sẽ phân tích các tín hiệu này. Và từ đó điều chỉnh góc đánh lửa để giảm thiểu tiếng gõ và cải thiện hiệu suất động cơ.
=>> Xem thêm: Các loại cảm biến trên ô tô và cách kiểm tra.
Đặc điểm chi tiết của cảm biến kích nổ động cơ ô tô
Chức năng cảm biến kích nổ
Cảm biến kích nổ có chức năng ghi lại các rung động do hiện tượng kích nổ gây ra trong động cơ và gửi thông tin này về ECU. ECU sẽ sử dụng tín hiệu này để điều chỉnh thời điểm đánh lửa, giúp loại bỏ hiện tượng kích nổ.
Cấu tạo cảm biến kích nổ ô tô
Cảm biến phát hiện kích nổ trên động cơ có cấu tạo đơn giản. Bao gồm một tinh thể thạch anh và một vật liệu áp điện. Khi động cơ phát ra tiếng gõ, tinh thể thạch anh sẽ gửi tín hiệu điện áp đến ECU.
Cảm biến này có chức năng phát hiện sớm tiếng gõ bên trong động cơ và gửi tín hiệu về ECU. ECU sau đó phân tích và điều chỉnh góc đánh lửa để tối ưu hóa hiệu suất. Cụ thể:
- Nếu có lỗi, góc đánh lửa sẽ bị trễ nhất.
- ECU sẽ ngay lập tức giảm góc đánh lửa sớm nếu phát hiện kích nổ trong động cơ.
- Nếu hiện tượng kích nổ vẫn tiếp tục, cần kiểm tra và vệ sinh lòng xi-lanh.
Bạn có thể tham khảo cấu tạo của cảm biến kích nổ qua hình dưới đây:
Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ hoạt động, nếu có hiện tượng tiếng gõ (do tự kích nổ, va đập cơ khí, động cơ quá nóng…), cảm biến kích nổ sẽ tạo ra tín hiệu điện áp và gửi về ECU.
ECU sẽ điều chỉnh lại góc đánh lửa để giảm tiếng gõ. Cụ thể, phần tử áp điện trong cảm biến được thiết kế với tần số riêng. Tần số đó trùng với tần số rung động của động cơ khi có kích nổ (f = từ 6KHz đến 13KHz), tạo ra hiệu ứng cộng hưởng.
Khi hiện tượng kích nổ xảy ra, tinh thể thạch anh trong cảm biến chịu áp lực lớn nhất và sinh ra tín hiệu điện áp dưới 2.5V. Thông qua tín hiệu này, ECU sẽ nhận biết hiện tượng kích nổ và điều chỉnh giảm góc đánh lửa để loại bỏ tiếng gõ.
Vị trí cảm biến kích nổ
Thông thường, cảm biến phát hiện kích nổ sẽ được lắp đặt tại phía cổ hút, nắp xylanh phía trên thân động cơ. Chúng được gắn trực tiếp trên những chi tiết này để dễ dàng cảm nhận những thông tin và tần số mà động cơ phát ra nếu phát hiện hiện tượng kích nổ. Trên những dòng xe đời mới, mỗi nhánh máy sẽ có 1 – 2 cảm biến kích nổ.
=>> Xem thêm: Cảm biến gạt mưa – Giải pháp an toàn, tiện lợi cho xe ô tô.
Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết hư hỏng ở cảm biến kích nổ
Khi cảm biến kích nổ gặp hư hỏng, xe của bạn có thể gặp các triệu chứng sau: giảm công suất, quạt gió quay mạnh, nhiệt độ nước làm mát tăng cao bất thường, tiêu hao nhiên liệu nhiều, khó khởi động, có tiếng nổ lụp bụp tại ống xả và đèn check engine sáng,…
Có nhiều nguyên nhân gây ra tiếng gõ ở động cơ, cụ thể như:
- Thời gian đánh lửa sai lệch: Do tia lửa điện không đánh lửa đúng thời điểm.
- Hỗn hợp hòa khí không phù hợp: Tỷ lệ nhiên liệu và không khí không chính xác dẫn tới các vấn đề về đánh lửa.
- Cặn bẩn trong xi-lanh: Cặn bẩn và chất gây ô nhiễm trong xi-lanh có thể gây ra hiện tượng kích nổ.
- Bugi hư hỏng hoặc không đúng loại: Sử dụng bugi không phù hợp, bugi bị bẩn hoặc khoảng cách giữa các điện cực không đúng,… có thể dẫn tới tia lửa kém hoặc đánh lửa sai thời điểm.
Ngoài ra, cũng cần chú ý đến các nguyên nhân trực tiếp liên quan đến cảm biến như: ngắn mạch bên trong, đứt dây điện, gắn không chính xác, giắc điện bị ăn mòn hoặc bị va đập cơ khí dẫn đến hư hỏng,…
Hướng dẫn kiểm tra hoạt động của cảm biến tiếng gõ
Nếu bạn nghi ngờ hoặc chắc chắn rằng cảm biến gặp lỗi, bạn có thể kiểm tra nó bằng các bước sau:
- Bước 1: Khởi động động cơ và đo xung điện áp từ chân tín hiệu của cảm biến.
- Bước 2: Vặn chìa khóa về vị trí ON, sau đó dùng búa gõ nhẹ vào phần lốc máy gần vị trí cảm biến và đo tín hiệu phát ra.
Kinh nghiệm cho thấy, nếu động cơ không nổ khi chân dương chạm mass hoặc nếu cảm biến bị lỗi, bạn sẽ nghe tiếng gõ lớn khi đạp ga do hiện tượng kích nổ.
Để kiểm tra và sửa chữa chính xác, các chủ xe nên đến các gara ô tô gần nhất có sử dụng máy chẩn đoán. Máy sẽ đọc lỗi một cách đầy đủ và chính xác, giúp xác định nguyên nhân cụ thể của vấn đề
Chi phí thay cảm biến kích nổ động cơ ô tô là bao nhiêu?.
Giá của cảm biến kích nổ có thể khác nhau tùy vào từng dòng xe và loại xe. Để biết giá chính xác, bạn có thể cung cấp thông số của xe cho nhà cung cấp hoặc gara bảo dưỡng ô tô. Giá cảm biến kích nổ thường dao động từ 2 triệu đến 15 triệu đồng.
Trên đây là tất cả các thông tin cần thiết về chủ đề: “cảm biến kích nổ” mà chúng tôi muốn gửi đến bạn đọc. Cảm ơn vì đã đọc hết bài viết này! Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc nào hãy liên hệ ngay với Lifepro.vn để được hỗ trợ nhanh chóng, chính xác nhất.
Xem thêm các loại cảm biến khác: Cảm biến oxy trên ô tôI Cảm biến áp suất lốp ô tô.