Cảm Biến ​oxy Trên Xe ô Tô Là Gì? Nguyên Lý Hoạt ​động Của Cảm ...

Cảm biến oxy ( tiếng anh: oxygen sensor) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống vận hành của xe. Tuy nhiên, không phải tài ​xế hay chủ xe nào cũng hiểu được cách thức hoạt động của các cảm biến, cách hoạt động, nhận biết và cách kiểm tra khi cảm biến bị trục trặc.

Cảm biến oxy và cảm biến A / F là một phần của hệ thống cảm biến động cơ xe ô tô và có chức năng kiểm soát lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, từ đó cải thiện hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu hơn cho xe ô tô. 

1. Cảm biến ​oxy là gì? 
2. Cấu tạo của cảm biến oxy
   1. Vị trí của cảm biến oxy 
   2. Nguyên lý hoạt ​động của cảm biến ​oxy
   3. Chức năng của cảm biến oxy
   4. Dấu hiệu và nguyên nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi 
   5. Cách kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô 

Cảm biến ​oxy là gì? 

Cảm biến oxy trên ô tô là một thiết bị điện tử đo nồng độ oxy còn lại trong khí thải của ô tô để giúp động cơ điều chỉnh mức phun nhiên liệu thích hợp. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất vận hành đồng thời tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn khí thải. Nếu một thành phần bị lỗi, một chỉ báo hệ thống sẽ sáng để cảnh báo bạn.

Các hãng và kiểu xe khác nhau sẽ sử dụng các loại cảm biến khác nhau. Một số loại cảm biến thường được sử dụng là cảm biến khí nạp, cảm biến oxy, cảm biến trục cam,…

Cấu tạo của cảm biến oxy

Hiện nay, có hai loại cảm biến oxy phổ biến là loại không nung nóng ( unheated) và nung nóng ( heated). 

• Cảm biến nung nóng ( heated): Loại này được lắp một điện trở bên trong có tác dụng làm nóng phần tử cảm biến. Điều này giúp đưa thiết bị về nhiệt độ hoạt động nhanh chóng, từ 600 – 650 độ F và 315 – 343 độ C. Sau đó, ngay lập tức điện trở trong phát sinh và truy​​ về ECU. 

• Cảm biến không nung nóng (unheated): Loại cảm biến này được lắp đặt không có điện trở và phải tự phát nhiệt cho đến khi đạt đến nhiệt độ hoạt động. Do đó, một chiếc xe sử dụng cảm biến này khi khởi động xe phải hoạt động với tỷ lệ nhiên liệu hòa khí thấp, và phải mất một thời gian dài để xe đạt được tỷ lệ hòa khí tiêu chuẩn.

Vị trí của cảm biến oxy 

Cảm biến oxy thường nằm trên ống xả, gần cổng nối xả động cơ, xe đời cũ không có bộ chuyển đổi xúc tác thì sử dụng 1 cảm biến oxy, xe đời mới có bộ chuyển đổi xúc tác thường có 2 con đến 1 nhánh, 1 phía trước bộ trung hòa khí thải, 1 phía sau.

Nguyên lý hoạt ​động của cảm biến ​oxy

Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy có quy trình cụ thể như sau: 

• Khí thải từ động cơ lần lượt đi qua đường ống có trang bị cảm biến oxy và tiếp xúc với đầu dò cảm biến. Lúc này, thiết bị tạo ra một điện áp tỷ lệ nghịch với lượng oxy có trong khí thải và truyền tín hiệu đến ECU.
• Khi quá trình thải oxy lên cao thì hiệu điện thế sẽ đạt 0,1V.  Đồng thời, lượng oxy thải ra thấp, và dòng điện sẽ đạt 0,9V. Khi có số liệu cụ thể của dòng điện, ECU sẽ tự động điều chỉnh thời điểm phun phù hợp để lượng nhiên liệu đạt mức lý tưởng. Từ đó nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ.

Chức năng của cảm biến oxy

Chức năng chính của cảm biến oxy là đo hàm lượng oxy dư thừa trong khí thải sau đó gửi dữ liệu này về ECU (ECU được gọi là bộ điều khiển và kiểm soát trung tâm). Hệ thống sẽ đánh giá nồng độ oxy và điều chỉnh lượng nhiên liệu phun vào động cơ dựa trên tỷ lệ khí nạp vào. 

Ngoài ra, ECU còn hỗ trợ kéo dài thời gian cung cấp nhiên liệu để giảm COx, SOx ( nồng độ hóa chất gây ô nhiễm môi trường).

Nếu xe không được trang bị hệ thống cảm biến oxy hoặc cảm biến bị lỗi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của động cơ. Chẳng hạn, khó tăng tốc, tiêu hao nhiều nhiên liệu, hoặc các nguồn khí thải vượt ngưỡng tiêu chuẩn của động cơ.

Dấu hiệu và nguyên nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi 

Cảm biến oxy bị lỗi phụ thuộc đa số vào chất lượng của nguồn nhiên liệu đầu vào. Trường hợp người dùng sử dụng nguồn nguyên liệu kém chất lượng rất dễ tạo ra nguồn khí độc gây phá hủy các bộ phận xảy ra phản ​ứng hóa học với oxy. Từ đó, cảm biến oxy bị lỗi và hư hỏng ​nặng. 

Đồng thời, cũng có một số nguyên nhân khác khiến cảm biến bị hỏng như bị gãy, cong, đứt dây điện,…

Dấu hiệu nhận biết cảm biến oxy bị lỗi

• Khói xe có mùi xăng: Nếu người lái xe nhận thấy khói của xe có mùi giống như xăng thô, có thể có vấn đề với cảm biến oxy. Do lượng xăng chảy vào buồng đốt nhiều nên xăng không cháy hết, ảnh hưởng trực tiếp đến ống xả thải ra bên ngoài.

• Xe hao xăng nhiều hơn: Khi cảm biến oxy bị lỗi, độ chính xác của dữ liệu truyền đến PCM bị giảm và không có nguồn dữ liệu gửi về. Lúc này, ECU chỉ tính toán ước lượng nguồn nhiên liệu dựa trên cảm biến lưu lượng khí nạp, rất khó để nghiên cứu và phân tích chính xác. Điều này dẫn đến một lượng lớn nhiên liệu được bơm vào mặc dù trong khí thải có ít oxy hơn, dẫn đến hiện tượng thừa nhiên liệu. Nếu không sớm khắc phục, mức tiêu hao nhiên liệu sẽ tăng dần.
• Đèn Check Engine bật sáng liên tục: Nhiệm vụ  của đèn Check Engine là thông báo khi động cơ và các bộ phận liên quan bị trục trặc. Vì vậy, chủ xe nếu phát hiện đèn sáng liên tục thì nên kiểm tra động cơ của xe ngay lập tức.

Cách kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô 

Để kiểm tra cảm biến oxy, bạn cần chuẩn bị dụng cụ là vôn k​​ế ( Volt): 

Cảm biến vẫn lắp đặt trong động cơ: 

Đầu tiên chủ xe điều chỉnh vôn kế để đo dòng điện một chiều dưới 1V. Nếu vôn kế có 2 cực âm (-) và dương (+) thì nối trực tiếp cực dương (+) với đầu ra của cảm biến.

• Nếu máy đang nóng, bật khóa điện nhưng bật chìa khóa ON mà không khởi động thì điện áp phải trong khoảng 0,4 – 0,45 V.
• Nếu động cơ nóng, bật chìa khóa ON và nhả chân ga để thay đổi tốc độ, hiệu điện thế phải đạt 0,5V.
• Nếu máy nguội, bật chìa khóa ON lên thì điện áp sẽ đạt 0,1 – 0,2 V.
• Điện áp phải từ 0,1 – 0,9 V trường hợp máy hoạt động bình thường trong khoảng 600 – 650 độ F và 315 – 343 độ C.

Lưu ý: Khi đo cảm biến và kiểm tra máy, người vận hành phải đảm bảo rằng chúng được trang bị các dụng cụ bảo vệ và không chạm trực tiếp vào chúng bằng tay.

Cảm biến tháo rời khỏi động cơ:

Đầu tiên,  sử dụng bàn kẹp hoặc phụ kiện để gắn vào bề mặt phẳng và nối các dây dẫn của vôn kế vào từng vị trí trên. Tiếp theo, dùng mỏ hàn để đốt nóng vị trí của đầu cảm ứng.

Khi cảm biến đủ nóng thì mức điện áp trên vôn kế phải đạt 0,6V trong 20s. Khi dừng mỏ hàn, hiệu điện thế giảm 0,1V / s. Nếu chênh lệch dữ liệu quá lớn sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của cảm biến hoặc nặng hơn là chết cảm biến.

Sau khi kiểm tra nếu không phát hiện hư hỏng chủ xe nên tiến hành vệ sinh để nâng cao tuổi thọ và hiệu quả làm việc của cảm biến oxy.

Cảm biến oxy là bộ phận cực kỳ quan trọng trong hệ thống vận hành của xe ô tô. Auto Detailing hy vọng sau bài viết trên, bạn sẽ hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy, từ đó giúp chủ động kiểm tra và xử lý khi xe gặp sự cố. 

AutoDetailing.vn – Blog chia sẻ, đánh giá phụ kiện ô tô cũng như chia sẻ các thông tin hữu ích về thị trường ô tô, cách tự chăm sóc chiếc xe ô tô giúp người dùng trải nghiệm nhiều hơn trên chiếc xe của mình.

Tìm kiếm AutoDetailing.vn qua:

• Facebook: https://fb/autodetailing.vn
• Youtube:https://bit.ly/3Hc93rk