Tìm hiểu về cảm biến lưu lượng khí nạp đo gió trên ô tô
03/08/2024|Happy Hùng
Động cơ ô tô là một cỗ máy phức tạp hoạt động nhờ sự kết hợp hoàn hảo của nhiều yếu tố. Trong đó, cảm biến lưu lượng khí nạp đóng vai trò quan sát lượng không khí nạp vào động cơ. Vậy, cảm biến này hoạt động như thế nào và tại sao nó lại quan trọng đến vậy? Hãy cùng Lifepro.vn khám phá nhé!
Cảm biến lưu lượng khí nạp là gì?
Cảm biến lưu lượng khí nạp (Mass Air Flow Sensor – MAF) hay còn được gọi là cảm biến gió ô tô. Đây là một bộ phận quan trọng nằm giữa bộ lọc và đường ống nạp của động cơ đốt trong. Cảm biến có nhiệm vụ xác định tốc độ và khối lượng không khí đi vào hệ thống phun nhiên liệu.
Trong động cơ đốt trong, khối lượng không khí chuẩn xác giúp bộ điều khiển trung tâm (ECU) cân bằng và cung cấp thông tin chính xác đến buồng đốt. Nếu cảm biến MAF gặp trục trặc, động cơ sẽ hoạt động không ổn định. Dẫn đến công suất giảm và tiêu tốn nhiên liệu hơn bình thường.
Cảm biến lưu lượng khí nạp là thành phần quan trọng của động cơ ô tô. Nó giúp xác định tốc độ và khối lượng không khí đi vào hệ thống phun nhiên liệu. Thông thường, cảm biến MAF được sử dụng kết hợp với cảm biến oxy để kiểm soát tỷ lệ không khí vào động cơ một cách chặt chẽ. Ngoài ra, vì mật độ không khí phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ môi trường và độ cao nên cảm biến MAF đóng vai trò hiệu quả trong việc xác định lượng khí nạp vào xi lanh, đảm bảo động cơ hoạt động tối ưu.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF) được đánh giá là khá phức tạp nhằm cung cấp tín hiệu chính xác. Những tín hiệu này giúp ECU tính toán lượng phun xăng cơ bản và góc đánh lửa sớm, tăng hiệu quả vận hành của động cơ.
Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp
Cấu tạo của cảm biến lưu lượng khí nạp gồm một điện trở, mạch điều khiển và dây nhiệt. Chức năng chính của cảm biến này là chuyển đổi lượng không khí vào động cơ thành tín hiệu điện áp và gửi về bộ điều khiển trung tâm (ECU). ECU sau đó tính toán khối lượng khí chính xác trong ECM (mô-đun điều khiển động cơ). Điều này giúp động cơ biết mức nhiên liệu cần phun, thời gian xi lanh đốt cháy và thời điểm sang số hợp lý để đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu.
Nguyên lý hoạt động cảm biến gió ô tô
Khi động cơ ở trạng thái không tải, một lượng nhỏ không khí sẽ chảy xung quanh dây nhiệt. Duy trì nó ở một nhiệt độ nhất định bằng dòng điện cường độ thấp. Khi bạn nhấn ga, van tiết lưu mở, cho phép không khí đi qua và làm nguội dây dẫn. Lượng khí càng lớn, cường độ dòng điện càng cao để giữ dây ở nhiệt độ thích hợp.
Lúc này, một con chip điện tử bên trong cảm biến MAF sẽ chuyển năng lượng điện thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi đến hộp điều khiển hệ thống truyền động (PCM). PCM sẽ sử dụng thông tin này để tính toán chính xác lượng nhiên liệu cần nạp, đảm bảo tỷ lệ cháy tối ưu trong buồng đốt.
Ngoài ra, PCM cũng dùng thông tin về lưu lượng gió để xác định thời điểm sang số hợp lý. Nếu cảm biến MAF gặp trục trặc, hộp số sẽ hoạt động không ổn định.
Các loại cảm biến lưu lượng khí nạp phổ biến
Loại cảm biến lưu lượng khí nạp trên Vane Meter
Cảm biến Vane Meter là loại cảm biến MAF cho phép tính toán lượng không khí đi qua khe hút gió của động cơ. Tín hiệu điện áp từ cảm biến gửi về bộ điều khiển trung tâm (ECU), giúp tính toán mức không khí đi vào buồng đốt. Tuy nhiên, loại cảm biến này có một số nhược điểm như sau:
- Làm giảm luồng không khí, ảnh hưởng đến công suất động cơ.
- Các tiếp điểm điện và mối nối cơ học dễ bị mài mòn theo thời gian.
- Thiết kế cảm biến cồng kềnh khiến việc lắp đặt trong khoang động cơ có diện tích hạn chế gặp nhiều khó khăn.
- Việc định hướng quay của cánh gạt đòi hỏi tính chính xác cao.
Loại cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt
Cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt được dùng phổ biến trên ô tô hiện nay, có nhiệm vụ cung cấp điện áp cho dây dẫn trong luồng không khí của động cơ. Khi nhiệt độ dây dẫn tăng, cường độ dòng điện sẽ thay đổi và sự thay đổi này giúp đo lượng khí đi qua. Tín hiệu điện áp sau đó được gửi đến bộ điều khiển trung tâm (ECU) để tính toán lượng không khí vào buồng đốt.
So với cảm biến Vane Meter, cảm biến dây nhiệt có nhiều ưu điểm:
- Phản ứng nhanh hơn với sự thay đổi luồng không khí.
- Lắp đặt dễ dàng hơn.
- Độ bền cao hơn vì không có bộ phận chuyển động.
- Tiết kiệm chi phí.
Tuy nhiên, cảm biến dây nhiệt cũng có một số nhược điểm:
- Dễ bị hỏng do bụi bẩn và dầu.
- Cần có dòng chảy tầng để hoạt động hiệu quả.
- Dây bạch kim bên trong mỏng, dễ bị đứt nếu không thao tác cẩn thận.
Dấu hiệu nhận biết cảm biến gió ô tô hư hỏng
Việc nhận biết sớm các dấu hiệu hư hỏng của cảm biến gió ô tô là rất quan trọng để đảm bảo xe hoạt động ổn định và tiết kiệm nhiên liệu. Dưới đây là một số dấu hiệu nhận biết cảm biến gió ô tô hư hỏng:
Động cơ ô tô chạy yếu và không ổn định
Khi cảm biến đo lưu lượng khí nạp (MAF) bị lỗi thì tỷ lệ hòa khí sẽ bị sai lệch dẫn đến giảm hiệu suất động cơ. Bạn có thể gặp tình trạng vòng tua máy tăng hoặc giảm đột ngột làm xe khó khởi động, chết máy giữa đường, giật khi tăng ga hoặc chạy yếu và hụt ga.
Đèn Check Engine bật cảnh báo sáng
Khi cảm biến gió ô tô bị hỏng, đèn báo Check Engine thường sẽ sáng lên để cảnh báo. Bạn cần kiểm tra hệ thống cảm biến để xác định lỗi và thực hiện sửa chữa kịp thời.
Lượng xăng xe tiêu thụ nhiều hơn so với bình thường
Một dấu hiệu phổ biến khi cảm biến MAF bị hỏng là xe tiêu thụ xăng nhiều hơn bình thường. Khi cảm biến bị lỗi dữ liệu đo không chính xác, khiến hệ thống ECU có thể phun quá nhiều nhiên liệu vào buồng đốt. Điều này dẫn đến việc xe tiêu tốn xăng nhiều hơn so với bình thường.
Nguyên nhân chính khiến cảm biến lưu lượng khí nạp bị hỏng
Có nhiều nguyên nhân khiến cảm biến đo gió ô tô bị hỏng. Dưới đây là một số nguyên nhân phổ biến và cách phòng tránh:
- Xe bị ngập nước: Mặc dù cảm biến gió ô tô thường đặt ở vị trí cao nhưng xe vẫn có thể bị ngập nước do mưa lớn hoặc triều cường. Đây là nguyên nhân phổ biến dẫn đến hỏng cảm biến.
- Vệ sinh sai cách: Nếu bạn tự ý vệ sinh cảm biến gió hoặc đưa xe đi bảo trì mà không làm đúng cách, các sợi dây bên trong cảm biến có thể bị hỏng. Hãy cẩn thận khi vệ sinh cảm biến hoặc để công việc này cho các kỹ thuật viên chuyên nghiệp.
- Cảm biến kém chất lượng: Đôi khi, việc lắp đặt cảm biến không đạt tiêu chuẩn chất lượng có thể dẫn đến sự cố. Hãy chọn những gara uy tín và đảm bảo rằng cảm biến được thay thế là hàng chính hãng và chất lượng.
Hướng dẫn cách kiểm tra cảm biến lưu lượng khí nạp
Để kiểm tra và đo cảm biến MAF quý khách hàng có thể thực hiện theo 3 cách dưới đây:
- Cách 1: Kiểm tra điện áp đầu ra khi động cơ tắt
Khi động cơ dừng hoạt động, kiểm tra điện áp đầu ra của cảm biến theo thông số tiêu chuẩn. Cụ thể, điện áp nên nằm trong khoảng từ 0.98V đến 1.02V. Nếu kết quả đo không nằm trong khoảng này, cảm biến có thể đã hỏng.
- Cách 2: Kiểm tra điện áp khi cấp nguồn
Cấp nguồn đến cảm biến và dùng miệng thổi qua nó, sau đó đo điện áp. Bạn cũng có thể khởi động động cơ, đạp ga và đo điện áp. Nếu điện áp thay đổi, cảm biến vẫn hoạt động tốt.
- Cách 3: Sử dụng máy chẩn đoán lỗi
Sử dụng máy chẩn đoán lỗi, vào datalist để xem tín hiệu cảm biến khi đạp ga. Tín hiệu cảm biến phải thay đổi khi bạn đạp ga, nếu không cảm biến có thể gặp vấn đề.
Như vậy, cảm biến lưu lượng khí nạp đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc đảm bảo động cơ ô tô hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc hiểu rõ về cảm biến này sẽ giúp bạn chăm sóc chiếc xe hơi của mình tốt hơn. Cảm ơn vì đã đọc hết bài viết này!
>>> Xem thêm:
Công dụng và ứng dụng của cảm biến Hall trên xe hơi
Cảm biến điểm mù ô tô: Vệ sĩ thầm lặng cho hành trình an toàn
