Khi xe bị lỗi cảm biến vị trí trục khuỷu, xe có thể tăng tốc yếu, bị hao xăng, bị bỏ máy, thậm chí khó nổ máy, chết máy giữa đường.
Cảm biến vị trí trục khuỷu ô tô là gì?
Cảm biến trục khuỷu ô tô có nhiệm vụ thu thập dữ liệu về tốc độ trục khuỷu và vị trí trục khuỷu vào cuối kỳ nổ để gửi về hệ thống điều khiển ECU. Từ dữ liệu này ECU sẽ tính toán thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa phù hợp với hoạt động của các xi lanh động cơ.
Xem thêm:
- Dấu hiệu cần kiểm tra và thay dây curoa cam ô tô
- Khi nào nên thay bugi ô tô?
- Những lưu ý khi thay dầu động cơ ô tô
Có 3 loại cảm biến trục khuỷu gồm: cảm biến trục khuỷu loại từ, cảm biến trục khuỷu loại Hall, cảm biến trục khuỷu loại quang.
Cấu tạo cảm biến trục khuỷu
Cuộn cảm ứng
- Chức năng: Tạo ra tín hiệu điện khi có sự thay đổi từ trường do chuyển động của rotor. Sự thay đổi này xảy ra khi các răng của rotor di chuyển qua cuộn cảm.
- Cấu tạo: Thường được làm từ dây đồng quấn quanh một lõi sắt hoặc vật liệu từ tính khác. Số vòng dây và chất liệu lõi được tối ưu để tăng cường khả năng tạo ra điện áp cảm ứng khi có sự thay đổi từ trường.
- Vị trí: Đặt gần rotor, nơi có thể nhận diện sự thay đổi của từ trường một cách rõ ràng nhất.
Nam châm vĩnh cửu
- Chức năng: Tạo ra từ trường ổn định và mạnh mẽ, cần thiết để sinh ra dòng điện cảm ứng trong cuộn cảm khi rotor quay qua.
- Cấu tạo: Thường làm từ các vật liệu có độ từ tính cao như ferrite hoặc neodymium để đảm bảo khả năng tạo từ trường lâu dài và ổn định.
- Vị trí: Bố trí cố định trong cảm biến, đặt gần cuộn cảm để tạo ra vùng từ trường mạnh xung quanh cuộn cảm.
Rotor với số răng tùy theo động cơ
- Chức năng: Rotor là bộ phận chuyển động, thường gắn trực tiếp vào trục khuỷu hoặc một bộ phận liên kết với trục khuỷu, có nhiệm vụ tạo ra sự thay đổi từ trường khi quay qua cuộn cảm và nam châm vĩnh cửu. Số răng trên rotor tương ứng với số lượng tín hiệu cần thiết cho mỗi vòng quay của trục khuỷu, từ đó xác định vị trí và tốc độ quay.
- Cấu tạo: Rotor thường được làm từ kim loại và có các răng hoặc khe hở đều nhau. Số lượng răng trên rotor được thiết kế tùy thuộc vào loại động cơ và yêu cầu của hệ thống điều khiển.
- Vị trí: Rotor được gắn trực tiếp vào trục khuỷu hoặc một phần liên kết với trục khuỷu, di chuyển qua khu vực có cuộn cảm và nam châm vĩnh cửu.
Nguyên lý làm việc của cảm biến trục khuỷu
Cấu tạo cảm biến trục khuỷu gồm: cuộn cảm ứng, nam châm vĩnh cửu, một rotor với số răng tuỳ theo loại động cơ.
Do cấu tạo từ nam châm vĩnh cửu nên cảm biến vị trí trục khuỷu luôn mang một từ trường ổn định. Khi trục khuỷu quay, chân thép cũng được xoay trong từ trường này tạo ra dao động. Nhờ đó, tín hiệu dòng điện xoay chiều AC được hình thành, bộ điều khiển ECU sẽ xác định được tốc độ quay và vị trí của trục khuỷu.
Xem thêm:
- Nguyên nhân xe bị vòng tua máy cao
- Hướng dẫn cách chỉnh garanti xe ô tô
- Cách xử lý khi áp suất dầu cao
Đặc biệt, sự dao động từ trường này tỷ lệ thuận với tốc độ quay của trục khuỷu, giúp hệ thống điều khiển nhanh chóng điều chỉnh ngay thời điểm phun nhiên liệu và ngay cả lúc đánh lửa.. Điều này không chỉ đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của động cơ mà còn góp phần giảm thiểu lượng khí thải và tiêu hao nhiên liệu. Hơn nữa, tín hiệu điện được cảm biến gửi đến ECU là liên tục và ổn định, giúp động cơ duy trì hoạt động mượt mà và hiệu quả.
Thông số cảm biến trục khuỷu
- Dải điện áp hoạt động (Operating Voltage Range): Điện áp này cần phải được cung cấp ổn định để đảm bảo cảm biến hoạt động chính xác và không bị nhiễu tín hiệu.
- Tín hiệu đầu ra (Output Signal): Có thể là tín hiệu điện áp (Voltage Signal) hoặc tín hiệu điện từ (Magnetic Signal).
- Tần số hoạt động (Operating Frequency): Từ 0Hz (tốc độ trục khuỷu = 0) đến khoảng 15,000 Hz hoặc hơn, tùy thuộc vào loại động cơ và cảm biến. Tần số này phản ánh số vòng quay của trục khuỷu mỗi phút và ảnh hưởng trực tiếp đến tín hiệu đầu ra của cảm biến.
- Độ chính xác vị trí (Positional Accuracy): Độ chính xác có thể đạt đến ±1 độ hoặc nhỏ hơn tùy thuộc vào thiết kế của cảm biến và hệ thống động cơ. Đây là yếu tố quan trọng để xác định thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa chính xác, giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ.
- Nhiệt độ hoạt động (Operating Temperature Range): Từ -40°C đến 150°C hoặc cao hơn, tùy thuộc vào thiết kế và yêu cầu của hệ thống. Cảm biến cần hoạt động ổn định trong dải nhiệt độ rộng để đảm bảo hiệu suất, đặc biệt trong môi trường nhiệt độ cao của động cơ.
- Độ Nhạy (Sensitivity): Độ nhạy của cảm biến có thể thay đổi từ 0.1 mV/rpm đến 10 mV/rpm hoặc cao hơn, tùy thuộc vào loại cảm biến và thiết kế.
Dấu hiệu lỗi cảm biến trục khuỷu
Khi cảm biến vị trí trục khuỷu bị lỗi xe thường có các vấn đề sau:
Xe tăng tốc yếu
Xe tăng tốc yếu, xe bị giật khi lên ga, xe bị hụt ga… là các dấu hiệu thường gặp như cảm biến trục khuỷu bị lỗi. Khi cảm biến vị trí trục khuỷu bị lỗi, tín hiệu truyền về bộ điều khiển động cơ sẽ sai lệch dẫn đến việc tính toán thời điểm đánh lửa, phun nhiên liệu không chính xác, ảnh hưởng lớn đến hoạt động của động cơ.
Xe bị hao xăng
Xe bị hao xăng cũng là một trong dấu hiệu lỗi cảm biến vị trí trục khuỷu. Trục trặc sẽ khiến cảm biến vị trí trục khuỷu gửi tín hiệu không chính xác về bộ điều khiển động cơ, dẫn đến việc phun nhiên liệu gặp vấn đề.
Xe bị bỏ máy, rung giật
Vì cảm biến vị trí trục khuỷu bị sai, dữ liệu truyền về bị sai nên thời điểm đánh lửa có thể bị sai lệch theo. Điều này dẫn đến tình trạng một hoặc một số xi lanh không hoạt động, động cơ mất lửa, xe bị bỏ máy. Xe bị bỏ máy thường kèm theo các lỗi khác như xe bị rung giật, xe có tiếng kêu lạ…
Xem thêm:
- Xe ô tô bị oà ga nguyên nhân do đâu?
- Cách kiểm tra và xử lý khi xe ra khói đen
- Các lý do thường gặp khiến xe bị hao dầu
Xe khó nổ máy, chết máy giữa đường
Tín hiệu sai khiến vấn đề phun nhiên liệu và đánh lửa gặp trục trặc nên có thể gây nên tình trạng xe khó nổ máy, thậm chí xe chết máy giữa đường.
Đèn Check Engine sáng
Khi cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề đèn Check Engine thường bật sáng để thông báo.
Cách kiểm tra, đo cảm biến trục khuỷu
Vị trí của cảm biến vị trí trục khuỷu thường gần puly trục khuỷu. Để kiểm tra cảm biến trục khuỷu cần tiến hành đo điện trở và đo xung.
Với cảm biến trục khuỷu loại từ cần kiểm tra điện trở cuộn dây, kiểm tra khe hở đầu cảm biến đến vành tạo xung, kiểm tra xung tín hiệu đầu ra.
Với cảm biến trục khuỷu loại từ cần đo tín hiệu xung của chân Signal khi nổ máy, dùng máy chẩn đoán phân tích tín hiệu cảm biến…
Những lưu ý khi sửa lỗi cảm biến trục khuỷu
Xác định nguyên nhân lỗi
Trước khi sửa chữa, cần phải xác định chính xác nguyên nhân gây ra lỗi cảm biến trục khuỷu. Sử dụng máy chẩn đoán để đọc mã lỗi từ hệ thống điều khiển động cơ (ECU) sẽ giúp chúng ta hiểu rõ vấn đề hơn. Ngoài ra, kiểm tra toàn bộ hệ thống liên quan, bao gồm dây dẫn và đầu nối, để loại trừ các nguyên nhân khác. Điều này sẽ giúp bạn hạn chế việc thay thế cảm biến không cần thiết và tiết kiệm thời gian.
Kiểm tra và điều chỉnh khe hở từ
Khe hở từ giữa cảm biến và rotor cần phải được điều chỉnh đúng theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất. Nếu khe hở quá lớn hoặc quá nhỏ, tín hiệu cảm biến sẽ không đủ mạnh hoặc không chính xác. Sử dụng các công cụ đo lường chính xác như thước đo khe hở để đảm bảo khe hở đạt chuẩn. Điều này rất quan trọng để duy trì tín hiệu ổn định và hiệu quả của cảm biến.
Kiểm tra đấu nối dây điện
Đầu nối và dây dẫn của cảm biến cần được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo chúng không bị ăn mòn, đứt, hoặc tiếp xúc kém. Các đầu nối lỏng lẻo hoặc dây điện bị hỏng có thể dẫn đến tín hiệu không chính xác hoặc mất tín hiệu. Hãy đảm bảo rằng tất cả các kết nối đều chắc chắn và không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài. Việc này sẽ giúp giảm thiểu sự cố và kéo dài tuổi thọ của cảm biến.
Cẩn thận khi tháo lắp cảm biến
Khi tháo lắp cảm biến, bạn nên sử dụng các công cụ chuyên dụng để tránh làm hỏng cảm biến hoặc các bộ phận xung quanh. Tránh va đập mạnh vào cảm biến vì điều này có thể gây hư hỏng bên trong và làm giảm độ chính xác. Việc sử dụng đúng công cụ và thao tác nhẹ nhàng sẽ giúp bảo vệ cảm biến và đảm bảo nó hoạt động tốt sau khi lắp lại. Hãy luôn tuân thủ các hướng dẫn của nhà sản xuất để tránh làm hỏng cảm biến.
Duy Nguyễn
