quanghuy123
Tài xế O-H
BẠN CÓ BIẾT CẢM BIẾN ION LÀ GÌ?
Mấy ngày “cách ly xã hội”, ngồi nhà rảnh rỗi, chia sẻ một vài thông tin mới với anh em yêu mến kỹ thuật ô tô.
Nhiều bạn đã biết đối với hệ thống đánh lửa trực tiếp thì cụm Bô bin kèm IC thường gồm 4 chân (như hãng Toyota chẳng hạn), đó là các chân: Chân (+) nguồn; chân Mát; chân IGT; chân IGF. Nhưng đối với một số hãng khác, thì cụm Bô bin kèm IC chỉ có 3 chân, đó là: Chân (+) nguồn; chân Mát; chân IGT. Không có chân IGF.
Nhưng hiện nay trên một số dòng xe hiện đại (ví dụ Mazda chẳng hạn), cụm Bô bin kèm IC cũng có 4 chân. Trong đó 3 chân là: Chân (+) nguồn; chân Mát; chân IGT, còn chân thứ 4 không phải IGF như chúng ta vẫn tưởng. Vậy nó là chân gì? Xin thưa với các bạn, nó chính là chân CẢM BIẾN ION.
Vậy cảm biến ion là gì? Và chức năng của nó để làm gì?
Kích nổ, hay còn được gọi là 'tiếng gõ', có thể là một thảm họa đối với động cơ. Nó xảy ra khi nhiệt độ và áp suất tăng quá nhanh sau khi quá trình đốt cháy bắt đầu, điều này có thể khiến hỗn hợp nhiên liệu không khí còn lại trong xi lanh tự bốc cháy.
Quá trình đốt cháy không được kiểm soát sẽ gây ra sự đột biến về áp suất, dẫn đến tiếng ồn đặc biệt, thường rõ nhất khi động cơ đang tải. Hiện tượng này làm động cơ hoạt động không hiệu quả và gây hại cho động cơ. Nếu gõ kéo dài có thể làm hỏng piston, nắp máy, thành xi lanh và cả bu gi.
Để giúp khống chế điều này, các nhà sản xuất đã sử dụng một số phương pháp phát hiện để xác định tiếng gõ. Thông tin thu được sau đó có thể được sử dụng để thay đổi hệ thống kiểm soát động cơ, thường là bằng cách thay đổi thời điểm đánh lửa, để ngăn chặn tiếng gõ.
Việc phát hiện tiếng gõ thường được sử dụng cảm biến tiếng gõ âm hoặc áp điện. Cảm biến được gắn vào khối động cơ, chúng phát ra tiếng ồn hoặc rung động đặc biệt khi xuất hiện tiếng gõ. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, chỉ có một xi lanh hoặc toàn bộ động cơ được giám sát, còn để giám sát chính xác các điều kiện trong từng xi lanh là không thể. Điều này có nghĩa là, nếu một xi lanh bắt đầu gõ do có bất thường, thì mọi xi lanh sẽ phải điều khiển theo xi lanh này và như vậy làm giảm hiệu suất của động cơ, chỉ vì sự an toàn.
Một cách tốt hơn để tránh điều này là sử dụng hệ thống đánh lửa cảm biến dòng ion hóa. Điều này rất hiệu quả, vì nó biến mỗi bugi thành một cảm biến trong xi lanh, có thể được sử dụng để theo dõi tiếng gõ ở mức độ chính xác hơn nhiều. ECU sau đó có thể điều chỉnh hệ thống kiểm soát động cơ, để điều chỉnh chu kỳ đốt trong mỗi xi lanh, dẫn đến hiệu quả và độ tin cậy được cải thiện.
Cảm biến ion hoạt động như thế nào?
Trong chu trình bốn kỳ ở động cơ xăng, một lượng ion và electron khác nhau được giải phóng khi các nguyên tử bị ion hóa bởi các quá trình diễn ra trong xi lanh. Chúng có thể được tạo ra bởi việc đánh lửa ở bugi, hoặc bởi nhiệt và hóa học xảy ra trong quá trình đốt cháy. Để làm điều này, người ta thiết kế một mạch điện theo dõi dòng ion như trên sơ đồ bản vẽ. Khi tia lửa đã được kích hoạt ở bu gi, sẽ có một điện áp khoảng 80V được nạp vào tụ điện. Và ngay sau đó tụ sẽ phóng làm cho các ion và electron trong xi lanh di chuyển giữa điện cực trung tâm và điện cực nối mát của bu gi, tạo ra dòng điện.Độ dẫn điện và do đó dòng điện được đo trên các điện cực bu gi, phụ thuộc vào mật độ của các electron và ion xung quanh bugi. Kết quả dòng điện liên quan đến ion hóa đó được gọi là "dòng ion" và được sử dụng để ECU xác định các quá trình diễn ra trong buồng đốt.
Trong mỗi lần đánh lửa thông thường, cường độ dòng ion có trong buồng đốt trải qua nhiều giai đoạn và liên quan trực tiếp đến áp suất và nhiệt độ buồng đốt. Trong chu kỳ đánh lửa, dòng ion tăng lên và sau đó giảm xuống cùng với sự tăng giảm áp suất và nhiệt độ.
Khi có tiếng gõ ở động cơ, sẽ tạo ra các xung áp suất không đồng đều, khiến các nguyên tử được bổ sung khi bị ion hóa. Điều này làm cho dòng ion dao động dữ dội, do đó ECU biết rằng tiếng gõ của động cơ đang xảy ra. Ngoài ra, nếu một misfire xảy ra, sẽ không có sự tăng giảm trong dòng ion; trong trường hợp này, ECU cũng cảm nhận và đèn cảnh báo có thể được kích hoạt.
Thầy Phạm Vỵ
