Cảm biến oxy là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và dấu hiệu lỗi

Cảm biến oxy gặp vấn đề có thể khiến tỷ lệ nhiên liệu và không khí khi đốt cháy không đạt được mức lý tưởng, khiến xe hao xăng hơn…

Cảm biến oxy là gì? 

Cảm biến oxy trên ô tô, thường được gọi là cảm biến O2, là một thiết bị quan trọng được sử dụng để đo lường và giám sát lượng oxy trong khí thải của động cơ. Chức năng chính của nó là giúp hệ thống điều khiển động cơ (ECU – Engine Control Unit) điều chỉnh tỉ lệ hỗn hợp không khí và nhiên liệu để đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả nhất và giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm.

Cấu tạo các loại cảm biến oxy 

Cảm biến loại nung nóng

Loại cảm biến này có tính năng đặc biệt là tự động nung nóng bộ phận cảm biến bằng một điện trở tích hợp bên trong. Nhờ đó, cảm biến có thể nhanh chóng đạt được nhiệt độ làm việc cần thiết, thường dao động trong khoảng 600 đến 650 độ F (tương đương 315 đến 343 độ C).

Cảm biến loại không nung nóng 

Ngược lại, cảm biến loại không nung nóng không có cơ chế tự làm nóng. Do đó, cảm biến này cần thời gian để tự đạt được nhiệt độ làm việc thông qua nhiệt từ khí thải của động cơ. Quá trình này mất nhiều thời gian hơn vì cảm biến phải chờ để nhiệt độ môi trường xung quanh tăng lên đủ mức để hoạt động hiệu quả. Điều này dẫn đến việc xe phải mất thêm thời gian để đạt được tỷ lệ hòa khí nhiên liệu lý tưởng, do tỷ lệ ban đầu không được tối ưu hóa ngay từ đầu.

Nguyên lý làm việc của cảm biến oxy

Vị trí cảm biến oxy thường lắp ở lỗ có ren ngay trước bộ xúc tác khí thải của động cơ. Bộ xúc tác khí thải thường nằm ở gần cuối đường ống xả, phía sau bộ giảm thanh. Xe có nhiều xi lanhthường sẽ có nhiều cảm biến lắp ở các nhánh của hệ thống ống xả. Ở một số dòng xe, nhà sản xuất lắp thêm cảm biến oxy ở phía sau bộ xác khí thải. Tuy nhiên nhiệm vụ của cảm biến này chỉ nhằm đánh giá khả năng xử lý khí thải của bộ xúc tác khí thải.

Xem thêm:

• Xe ô tô kêu cạch cạch nguyên nhân do đâu?

• Xe bị hiện tượng xe bị rung giật báo hiệu điều gì?

• Cách xử lý khi xe bị hụt ga

Khi khí thải xả ra và tiếp xúc với cảm biến oxy, đầu dò cảm biến sẽ làm cảm biến phát ra một dòng điện có điện thế tỉ lệ nghịch với hàm lượng oxy trong khí thải. Điện thể này sẽ truyền tín hiệu về bộ điều khiển truyền động PCM – một bộ phần trong ECU.

Nếu hàm lượng oxy trong khí thải cao, điện áp từ cảm biến phát sinh tầm 0,1 V. Nếu hàm lượng oxy trong khí thải thấp, điện áp vào khoảng 0,9 V. Dựa trên các tín hiệu điện thế này, PCM sẽ xác định thời gian mở kim phun nhiên liệu sao cho phù hợp với hỗn hợp khí nạp để đạt được tỷ lệ xăng và không khí ở mức lý tưởng nhất.

Dấu hiệu cảm biến oxy lỗi

Xe hao xăng

Do cảm biến oxy lỗi nên tín hiệu truyền về PCM sẽ không chính xác hoặc không có tín hiệu truyền về. Khi này ECU chỉ có thể tính toán lượng nhiên liệu dựa trên cảm biến lưu lượng khí nạp, không thể phân tích một cách chính xác do không nắm được lượng oxy sau quá trình đốt cháy. Điều này dẫn đến việc dù có ít oxy trong khí thải nhưng lượng nhiên liệu bơm vào vẫn nhiều, gây tình trạng “thừa xăng”, khiến xe hao xăng hơn bình thường. Mức hao xăng này có thể tăng dần nếu không sớm được khắc phục.

Xem thêm:

• Nguyên nhân khiến xe bị oà ga
• Cách xử lý khi động cơ ô tô bị quá nhiệt
• Tại sao xe bị chảy dầu?

Khói xe có mùi xăng sống

Nếu thấy xe có mùi xăng sống hay khói xe có mùi xăng sống thì rất có thể cảm biến oxy động cơ ô tô đang gặp trục trặc. Bởi khi này xăng bơm vào buồng đốt quá nhiều, xăng không được đốt cháy hết nên theo đường ống thải xả ra ngoài, tạo ra mùi khó chịu.

Đèn Check Engine bật sáng 

Đèn Check Engine có nhiệm vụ thông báo khi động cơ hoặc các bộ phận liên quan xảy ra lỗi. Do đó nếu thấy đèn Check Engine sáng thì rất có thể cảm biến oxy đang bị trục trặc.

Các lỗi cảm biến oxy thường gặp

Cảm biến oxy thường gặp các lỗi trục trặc sau

• Bị bám bẩn<
• Cảm biến chết
• Cảm biến bị cong, gãy, đứt dây điện

Cách kiểm tra cảm biến oxy 

Bước 1 

• Kết nối đầu dương (+) của Volt kế với đầu ra của cảm biến oxy và đầu âm (-) với sườn xe hoặc thân máy.
• Với máy xe đang ở trạng thái nóng, xoay chìa khóa sang vị trí ON mà không khởi động động cơ.<
• Điện thế từ cảm biến oxy lúc này nên dao động trong khoảng 0.4 – 0.45 V. Đây là chỉ số cho thấy cảm biến hoạt động bình thường.

Bước 2 

• Ngắt kết nối giữa cảm biến oxy và Volt kế.
• Khởi động động cơ và thay đổi tốc độ động cơ bằng cách tăng và giảm ga.
• Quan sát Volt kế, nếu điện áp dao động quanh mức 0.5 V, điều này cho thấy cảm biến đang hoạt động đúng cách. Nếu điện áp không nằm trong phạm vi này, có khả năng cảm biến oxy của bạn đang gặp trục trặc.

Văn Dương