Vai trò của cảm biến trên xe hơi hiện đại

[haui]

​

Một trong những xu hướng phát triển ô tô lớn nhất trong vài thập kỷ qua là việc sử dụng các hệ thống điện tử trong hàng triệu xe ô tô. Hệ thống máy vi tính tinh vi trên xe chẳng hạn như bộ điều khiển động cơ điện tử thu thập dữ liệu về hoạt động xe và liên tục điều chỉnh các chế độ làm việc của xe sao cho an toàn nhất, hoạt động hiệu quả nhất có thể. Các cảm biến tốc độ xe giám sát tốc độ xe tại mọi thời điểm khi xe đang chạy, cung cấp thông tin cho hệ thống máy tính để hạn chế tốc độ xe khi cần thiết, các cảm biến nhiệt độ động cơ, cảm biến lưu lượng khí nạp cung cấp thông tin về chế độ hoạt động của động cơ để điều chỉnh nhiên liệu và đánh lửa sao cho công suất động cơ phát ra phù hợp nhất…

Nếu được làm một phép so sánh, có thể mô tả các cảm biến trên như các giác quan của xe, chúng cung cấp những thông tin cần thiết về tình trạng “sức khỏe” của xe, các điều kiện môi trường bên ngoài, những nguy hiểm tiềm ẩn bên trong để luôn đảm bảo cho xe hoạt động hiệu quả và an toàn nhất. Để bạn đọc có những hình dung sơ bộ về các cảm biến trên xe hơi, trong bài viết chúng tôi muốn đề cập đến một phần vai trò quan trọng của các cảm biến này.

Cảm biến lưu lượng khí nạp

Cảm biến lưu lượng khí nạp là một trong những cảm biến quan trọng nhất vì nó được sử dụng trong hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI để phát hiện khối lượng hoặc thể tích không khí nạp.

Tín hiệu của khối lượng hoặc thể tích của không khí nạp được dùng để tính thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản. Cảm biến lưu lượng khí nạp chủ yếu được chia thành 2 loại, các cảm biến để phát hiện khối lượng không khí nạp, và cảm biến đo thể tích không khí nạp, cảm biến đo khối lượng và cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có các loại như sau: Kiểu dây sấy, kiểu cánh và kiểu gió xoáy quang học Karman.

Hiện nay hầu hết các xe sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy vì nó đo chính xác hơn, trọng lượng nhẹ hơn và độ bền cao hơn

Cảm biến vị trí bướm ga, cảm biến vị trí bàn đạp ga

Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió. Cảm biến này biến đổi góc mở bướm ga thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mở bướm ga (VTA). Ngoài ra, một số thiết bị truyền một tín hiệu IDL riêng biệt. Các bộ phận khác xác định nó tại thời điểm chạy không tải khi điện áp VTA này ở dưới giá trị chuẩn. Hiện nay, có 2 loại, loại tuyến tính và loại có phần tử Hall được sử dụng.

Cảm biến vị trí của bàn đạp ga biến đổi mức đạp xuống của bàn đạp ga (góc) thành một tín hiệu điện được chuyển đến ECU động cơ. Ngoài ra, để đảm bảo độ tin cậy, cảm biến này truyền các tín hiệu từ hai hệ thống có các đặc điểm đầu ra khác nhau. Cảm biến này cũng có hai loại cảm biến : loại tuyến tính và loại phần tử Hall.

Cảm biến vị trí bướm ga​

Cảm biến nhiệt độ nước/ nhiệt độ khí nạp /nhiệt độ nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ nước và cảm biến nhiệt độ khí nạp đã được gắn các nhiệt điện trở bên trong, mà nhiệt độ càng thấp, trị số điện trở càng lớn, ngược lại, nhiệt độ càng cao, trị số điện càng thấp. Và sự thay đổi về giá trị điện trở của nhiệt điện trở này được sử dụng để phát hiện các thay đổi về nhiệt độ của nước làm mát và không khí nạp. Như được thể hiện trong hình minh họa dưới đây, điện trở được gắn trong ECU động cơ và nhiệt điện trở trong cảm biến này được mắc nối tiếp trong mạch điện sao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo các thay đổi của nhiệt điện trở này. Khi nhiệt độ của nước làm mát hoặc khí nạp thấp, điện trở của nhiệt điện trở sẽ lớn, tạo nên một điện áp cao.

Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ. Khi nhiệt độ của nước làm mát động cơ thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải, tăng thời gian phun, góc đánh lửa sớm, v.v... nhằm cải thiện khả năng làm việc và để hâm nóng. Vì vậy, cảm biến nhiệt độ nước không thể thiếu được đối với hệ thống điều khiển động cơ.

Cảm biến nhiệt độ khí nạp.​

Trong khi đó cảm biến nhiệt độ khí nạp lại đo nhiệt độ của không khí nạp. Lượng và mật độ không khí sẽ thay đổi theo nhiệt độ của không khí. Vì vậy cho dù lượng không khí được cảm biến lưu lượng khí nạp phát hiện là không thay đổi, lượng nhiên liệu phun phải được hiệu chỉnh. Tuy nhiên cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy trực tiếp đo khối lượng không khí. Vì vậy không cần phải hiệu chỉnh.
còn tiếp...

 

[thaychua]

Một số cảm biến bị lỗi xe vẫn hoạt động, một số cảm biến trên xe bị lỗi xe không hoạt động, ví dụ cảm biến bị lỗi xe không hoạt động được cảm biến vị trí trục cam

 

[Phongtrinhxuan]

Trong quá trình nhận thức của con người thì trực quan sinh động mới tới tư duy trừu tượng
Có thể so sánh một cách khập khiểng như thế này: Nếu có thể sử dụng toàn bộ giác quan của bạn để tiếp xúc với một cô gái thì bạn có thể có thu được gần như trọn vẹn thông tin về đối tượng như: xinh xắn, nói dễ nghe, da mát......và bạn sẽ có quyết định chính xác với cô ấy
Còn có ít giác quan tiếp xúc thì bạn sẽ có thể có những nhận định sai lầm: cô ta xinh nhưng bị hôi nách chẳng hạn
Cảm biến trên xe cũng vậy: Nó cũng được xếp hàng theo thứ tự quan trọng như: Cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến tải động cơ (áp suất đường ống nạp...........Càng nhiều cảm biến xe càng có sự làm việc chính xác do sự điều khiển của ECU
Xe không hoạt động khi thiếu các cảm biến quan trọng
Chào thân ái
Còn người thì khó làm việc khi thiếu các cảm biến quan trọng: mắt.....

 

[haui]

​

Cảm biến ôxi (Cảm biến O2).
Đối với chức năng làm sạch khí xả tối đa của động cơ có TWC (bộ trung hoà khí xả 3 thành phần) phải duy trì tỷ lệ không khí-nhiên liệu trong một giới hạn hẹp xoay quanh tỷ lệ không khí-nhiên liệu lý thuyết. Cảm biến ôxi phát hiện xem nồng độ ôxi trong khí xả là giàu hơn hoặc nghèo hơn tỷ lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết. Cảm biến này chủ yếu được lắp trong đường ống xả, nhưng vị trí lắp và số lượng khác nhau tuỳ theo kiểu động cơ.

Cảm biến ôxi trên đường ống xả​

Cảm biến ôxi có một phần tử làm bằng ziconi ôxit (ZrO2), đây là một loại gốm. Bên trong và bên ngoài của phần tử này được bọc bằng một lớp platin mỏng. Không khí chung quanh được dẫn vào bên trong của cảm biến này, và phía ngoài của cảm biến lộ ra phía khí thải.

​

Ở nhiệt độ cao (400°C [752°F] hay cao hơn), phần tử zirconi tạo ra một điện áp như là do sự chênh lệch lớn giữa các nồng độ của ôxi ở phía trong và phía ngoài của phần tử zirconi này. Ngoài ra, platin tác động như một chất xúc tác để gây ra phản ứng hóa học giữa ôxi và cácbon monoxit (CO) trong khí xả. Vì vậy, điều này sẽ làm giảm lượng ôxi và tăng tính nhạy cảm của cảm biến.
Khi hỗn hợp không khí - nhiên liệu nghèo, phải có ôxi trong khí xả sao cho chỉ có một chênh lệch nhỏ về nồng độ của ôxi giữa bên trong và bên ngoài của phần tử zirconi. Do đó, phần tử zirconi sẽ chỉ tạo ra một điện áp thấp (gần 0V). Ngược lại, khi hỗn hợp không khí - nhiên liệu giàu, hầu như không có ôxi trong khí xả. Vì vậy, có sự khác biệt lớn về nồng độ ôxi giữa bên trong và bên ngoài của cảm biến này để phần từ zirconi tạo ra một điện áp tương đối lớn (xấp xỉ 1 V).
Căn cứ vào tín hiệu OX do cảm biến này truyền đến, ECU động cơ sẽ tăng hoặc giảm lượng phun nhiên liệu để duy trì tỷ lệ không khí - nhiên liệu trung bình ở tỷ lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết. Một số cảm biến ôxi zirconi có các bộ sấy để sấy nóng phần từ zirconi. Bộ sấy này cũng được ECU động cơ điều khiển. Khi lượng không khí nạp thấp (nói khác đi, khi nhiệt độ khí xả thấp), dòng điện được truyền đến bộ sấy để làm nóng cảm biến này.
Cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu (A/F)

​

Giống như cảm biến ôxi, cảm biến tỷ lệ không khí - nhiên liệu phát hiện nồng độ ôxi trong khí xả. Các cảm biến ôxi thông thường phải làm sao cho điện áp đầu ra có xu hướng thay đổi mạnh tại giới hạn của tỷ lệ không khí - nhiên liệu lý thuyết. Khi so sánh, cảm biến tỷ lệ không khí - nhiên liệu đặt một điện áp không thay đổi để nhận được một điện áp gần như tỷ lệ thuận với nồng độ của ôxi. Điều này làm tăng độ chính xác của việc phát hiện tỷ lệ không khí-nhiên liệu.

Hình minh họa một cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu được hiển thị trong máy chẩn đoán cầm tay.​

Các đặc điểm đầu ra của cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu làm nó có thể hiệu chỉnh ngay khi có sự thay đổi về tỷ lệ không khí-nhiên liệu, làm cho việc hiệu chỉnh tín hiệu phản hồi tỷ lệ không khí-nhiên liệu nhanh hơn và chính xác hơn.
Giống như cảm biến ôxi, cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu cũng có một bộ sấy để duy trì hiệu suất phát hiện khi nhiệt độ khí xả thấp. Tuy nhiên bộ sấy của cảm biến tỷ lệ không khí-nhiên liệu cần nhiều điện hơn các bộ sấy trong các cảm biến ôxi.
Cảm biến tốc độ động cơ.

​

Cảm biến tốc độ của xe phát hiện tốc độ thực của xe đang chạy. Cảm biến này truyền tín hiệu SPD (speed) và ECU động cơ sử dụng tín hiệu này chủ yếu để điều khiển hệ thống ISC (hệ thống đánh lửa điện tử) và tỷ lệ không khí-nhiên liệu trong lúc tăng tốc hoặc giảm tốc cũng như các ứng dụng khác. Các loại MRE (Phần tử điện trở từ) là loại cảm biến tốc độ chính được sử dụng, nhưng hiện nay nhiều kiểu xe sử dụng tín hiệu SPD từ ECU của hệ thống phanh ABS.
Cảm biến MRE được lắp trong hộp số hoặc hộp số phụ và được dẫn động bằng bánh răng chủ động của trục thứ cấp như được thể hiện trong hình minh họa.
Dưới đây, chúng tôi xin đề cập đến một số loại cảm biến tốc độ khác
Loại công tắc lưỡi gà: Cảm biến này là động hồ loại kim lắp trong bảng đồng hồ táp lô và có một nam châm do cáp đồng hồ tốc độ làm quay như thể hiện trong hình minh họa. Lực từ trường ở bốn vị trí, mà cực nam và cực bắc của nam châm thay đổi các vị trí, mở và đóng các tiếp điểm của công tắc lưỡi gà này theo vòng quay của nam châm. Nói khác đi, công tắc lưỡi gà này đóng và mở bốn lần trong mỗi vòng quay của cáp đồng hồ tốc độ. Loại cảm biến quang điện: Cảm biến này nằm trong đồng hồ táp lô và có một cặp quang điện bao gồm một tranzito quang và một LED. ánh sáng do LED phát ra nhiều lần cho phép xuyên qua và bị che bởi vòng quay của một bánh xe có khe. Có 20 khe quanh bánh xe này. Bánh xe này tạo ra 20 tín hiệu xung trong mỗi vòng quay của cáp.

​

Loại cảm biến điện từ: Cảm biến này được gắn vào hộp số và phát hiện tốc độ quay của trục thứ cấp của hộp số. Khi trục thứ cấp của hộp số quay, khe hở giữa lõi cuộn dây và rôto được giãn ra và co lại bởi các răng trên rôto. Điều này làm tăng hoặc giảm từ trường đi qua lõi và sinh ra một điện áp AC trong cuộn dây này.
Cảm biến áp suất tua-bin (động cơ diesel)

​

Cảm biến áp suất tăng áp tua-bin được nối với đường ống nạp qua một ống mềm dẫn không khí và một VSV, và phát hiện áp suất đường ống nạp (lượng không khí nạp vào).
Cảm biến áp suất nhiên liệu (diesel)

​

Cảm biến áp suất nhiên liệu sử dụng trong diesel kiểu ống phân phối phát hiện áp suất của nhiên liệu trong ống phân phối.
Trên cơ sở các tín hiệu từ cảm biến áp suất nhiên liệu, ECU sẽ điều khiển SCV (van điều khiển hút) để tạo ra áp suất quy định phù hợp với các điều kiện lái xe.
Cảm biến áp suất đường ống nạp (Cảm biến chân không).

​

Cảm biến áp suất đường ống nạp được dùng cho hệ thống EFI kiểu D để cảm nhận áp suất đường ống nạp. Đây là một trong những cảm biến quan trọng nhất trong EFI kiểu D.
Bằng cách gắn một IC vào cảm biến này, cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận được áp suất đường ống nạp như một tín hiệu PIM. Sau đó ECU động cơ xác định được thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản trên cơ sở của tín hiệu PIM này.
Như trình bày ở hình minh họa, một chíp silic kết hợp với một buồng chân không được duy trì ở độ chân không định trước, được gắn vào bộ cảm biến này. Một phía của chip này được lộ ra với áp suất của đường ống nạp và phía bên kia thông với buồng chân không bên trong. Vì vậy, không cần phải hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn vì áp suất của đường ống nạp có thể đo được chính xác ngay cả khi độ cao này thay đổi.
Một thay đổi về áp suất của đường ống nạp sẽ làm cho hình dạng của chip silic này thay đổi, và trị số điện trở của chíp này dao động theo mức biến dạng này.

Tín hiệu điện áp, mà IC biến đổi từ sư dao động của giá trị điện trở này gọi là tín hiệu PIM.

 

[Phongtrinhxuan]

Chào bác, có lẽ viết vội nên bác đánh nhầm chữ thì phải. Cái cảm biến mà bác gọi là cảm biến tốc độ động cơ chính là cảm biến tốc độ xe.Tín hiệu của nó là SPD.
Cám ơn vì bài viết của bác, rất sinh động nhưng theo tôi khi nào có thời gian bác nên sắp xếp cho nó theo tiêu chí, cái nào quan trọng nhất thì đưa lên đầu.
Chào bác

 

[vothanhtam19]

bài viết của bác hay quá.như vậy là trên ô tô mình đói với động cơ là có 8 cảm biến
tốc độ ,lưu lượng gió ,nhiệt độ nước,áp suất dầu,vận tốc,vị trí bướm ga,cảm biến oxi.cảm biến chân ga.còn

 

[chuvankien_dcn]

thank ban nhiu nhe

 

[lexuan]

xin chào.theo mình được biết hệ thống điều khiển điện tử trên xe oto làm việc theo nguyên tắc lấy tín hiệu đầu vào từ các cảm biến sau đó ECU sẽ so sánh và sử lý các tín hiệu đầu vào bằng cách gửi thông tin hay gọi là tín hiệu đầu ra cho các cơ cấu chấp hành như vòi phun,hệ thống đánh lửa ,van khí phụ ISC....Một số tín hiệu được coi là tín hiệu chính vì nếu thiếu tin hiệu này động cơ không làm việc được,tín hiệu còn lại là các tín hiệu phụ trợ cải thiện cho động cơ làm việc ở các điều kiện khác nhau.xin chao

 

[thaychua]

Hình như thị trường có box đo và lưu lại các giá trị của cảm biến.

 

[ngaybinhyenht]

bài viết của bác cũng khá đầy đủ nhưng bác nên sắp xếp theo tầm quan trọng của nó!

 

[ngaybinhyenht]

hihi.tớ cũng đang định post bai cho nó máu

 

[mazda1995]

làm sao em dao đc tài liệu này bác ơi

 

[thuanckd_spkt]

sao the nhi,may bi mat het giu lieu roi,ko co biet pos len

 

[thuanckd_spkt]

Honda Airblade ”lên đời” ở Sài Gòn
Đăng ngày 04/08/2010
Một dân chơi xe ở Sài Gòn đã bỏ ra gần 50 triệu đồng để ‘lên đời’ cho chiếc xe ga Honda Airblade.

Anh Hùng khoác lên Airblade nhiều đồ chơi mới, khiến nó ấn tượng và mạnh mẽ hơn. Tay thắng, bao tay hàng hiệu từ Italy. Giảm sóc, thắng đĩa Thái Lan, cùng nhiều thiết bị như đồng hồ đo vòng tua máy, đo điện bình ắc quy.


Người chơi bỏ thêm số tiền bằng một chiếc xe nữa để lên ‘đồ chơi’


Cụm tay thắng, bao tay và cục gù hiệu Rizoma, Italy


Thắng trước đĩa bông đường kính 280 mm với cụm piston thủy lực RRGS


Thắng sau đĩa đường kính 180 mm cùng cụm piston thủy lực Panom




Xe thay cặp giảm sóc trước và sau, mâm (vành) đúc




Bình dầu thắng hiệu Rizoma cùng đồng hồ tua máy, đo điện bình ắc quy cũng được gắn trên xe


Cụm đèn ph

 

[que son dat me]

anh em giup minh cai giup minh tim tai lieu cam bien tren he thong khoi dong va he thong boi tron voi