Cảm biến oxy là gì? Cấu tạo, nguyên lý và chức năng

cảm biến oxy trên ô tô

Cảm biến oxy và cảm biến A/F là thành phần quan trọng của hệ thống cảm biến động cơ trên xe ô tô, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cung cấp nhiên liệu cho động cơ, từ đó tối ưu hóa hiệu suất hoạt động và tiết kiệm nhiên liệu.

Cùng Phú Gia Auto tìm hiểu sâu hơn về cảm biến oxy, bao gồm định nghĩa, công dụng và cách kiểm tra khi gặp lỗi.

Cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy trên xe ô tô là một thiết bị điện tử được thiết kế để đo lường nồng độ oxy còn lại trong khí thải của xe, giúp động cơ điều chỉnh việc tiêm nhiên liệu một cách chính xác. Điều này đảm bảo hiệu suất vận hành tối ưu và tuân thủ tiêu chuẩn khí thải. Hệ thống cảm biến sẽ cảnh báo bằng đèn hiệu khi gặp sự cố.

cảm biến oxy trên ô tô
Cảm biến oxy trên ô tô

Mỗi hãng và mẫu xe sẽ sử dụng các loại cảm biến khác nhau. Các loại cảm biến phổ biến bao gồm cảm biến khí nạp, cảm biến oxy và cảm biến trục cam,…

Cấu tạo cảm biến oxy trên xe ô tô

Hiện nay, có hai loại cảm biến oxy phổ biến: loại có hệ thống sưởi ấm (heated) và loại không có hệ thống sưởi ấm (unheated).

Loại có hệ thống sưởi ấm (heated):Cảm biến được trang bị một điện trở bên trong để sưởi ấm cảm biến. Điều này giúp nhanh chóng đưa thiết bị vào nhiệt độ làm việc, từ 600 – 650 độ F (315 – 343 độ C). Sau đó, điện trở tạo ra điện thế và truyền về hộp ECU.

Loại không có hệ thống sưởi ấm (unheated): Loại này không có điện trở và phải tự đun nóng cho đến khi đạt nhiệt độ làm việc. Do đó, xe sử dụng loại cảm biến này sẽ cần thời gian khá lâu để đạt mức hòa khí nhiên liệu tiêu chuẩn khi khởi động.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy

Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy diễn ra theo quy trình sau:

Khí xả từ động cơ được đẩy qua đường ống nơi cảm biến oxy được lắp đặt, tiếp xúc với đầu dò của cảm biến. Lúc này, cảm biến tạo ra một dòng điện thế có tỷ lệ nghịch với lượng oxy trong khí thải và gửi tín hiệu về ECU.

cảm biến oxy trên ô tô
Nguyên lý hoạt động

Khi lượng oxy thải ra cao, dòng điện thế đạt khoảng 0.1V. Ngược lại, khi lượng oxy thải ra thấp, dòng điện thế tăng lên khoảng 0.9V. ECU sẽ tự động điều chỉnh thời gian tiêm nhiên liệu để đảm bảo lượng xăng đạt mức lý tưởng, tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.

Tác dụng của cảm biến oxy trong xe ô tô

Cảm biến oxy đóng vai trò quan trọng trong việc đo lượng oxy dư thừa trong khí thải và sau đó chuyển dữ liệu này đến ECU của xe (ECU là viết tắt của bộ kiểm soát và điều khiển trung tâm). Hệ thống sẽ đánh giá mức độ oxy và điều chỉnh lượng nhiên liệu được thêm vào động cơ sao cho phù hợp với tỷ lệ khí nạp.

Ngoài ra, ECU còn hỗ trợ gia tăng thời gian cung cấp nhiên liệu để giảm thiểu nồng độ chất gây ô nhiễm môi trường trong các khí thải, như COx, SOx,…

Trong trường hợp xe không trang bị cảm biến oxy hoặc cảm biến bị lỗi, việc này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hoạt động của động cơ. Điều này có thể dẫn đến khó khăn trong việc tăng tốc, tiêu hao nhiên liệu tăng hoặc việc khí thải vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn của động cơ.

Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết cảm biến oxy bị lỗi

Nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi

Hiệu suất cảm biến oxy bị lỗi chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng của nguồn nhiên liệu đầu vào. Nếu nguồn nhiên liệu được sử dụng kém chất lượng, nó có thể tạo ra các chất thải có khả năng phá hủy các bộ phận khi tác động với oxy. Kết quả là cảm biến oxy sẽ bị lỗi hoặc hỏng.

Ngoài ra, cảm biến oxy có thể bị lỗi do một số nguyên nhân khác như dây điện bị đứt, cảm biến bị gãy hoặc bị méo,…

cảm biến oxy trên ô tô
Nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi

Dấu hiệu nhận biết cảm biến oxy bị lỗi

Các dấu hiệu của việc cảm biến oxy bị lỗi bao gồm:

  • Tiêu tốn nhiên liệu nhiều hơn thông thường.

Khi cảm biến oxy bị lỗi, dữ liệu gửi đến PCM sẽ không chính xác hoặc thậm chí không có dữ liệu nào được gửi về. Khi đó, ECU chỉ có thể ước lượng lượng nhiên liệu dựa trên cảm biến lưu lượng khí nạp, điều này làm khó khăn trong việc nghiên cứu và phân tích chính xác. Điều này có thể dẫn đến tình trạng việc tiêu thụ nhiên liệu tăng lên dần nếu không khắc phục kịp thời.

  • Xe phát ra khói mùi xăng cháy không đều

Khi người điều khiển xe cảm nhận mùi xăng cháy không đều từ khói phát ra, có thể đó là dấu hiệu cảm biến oxy đang gặp vấn đề. Lượng xăng chảy vào buồng đốt nhiều hơn, nhưng không đốt cháy hoàn toàn, làm ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống xả khí ra ngoài.

  • Đèn Check Engine liên tục bật sáng

Đèn Check Engine chủ yếu có nhiệm vụ thông báo khi động cơ hoặc các bộ phận liên quan gặp lỗi. Vì vậy, nếu chủ xe thấy đèn này sáng, họ nên kiểm tra ngay lập tức hệ thống động cơ của xe.

Xem thêm: Nguyên nhân đèn Check Engine sáng

Hướng dẫn kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô

Trong quá trình kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô, việc chuẩn bị các dụng cụ cần thiết là vô cùng quan trọng. Một trong những dụng cụ cần chuẩn bị là vôn kế (Voltmeter).

cảm biến oxy trên ô tô
Hướng dẫn kiểm tra cảm biến oxy trên ô tô

Trường hợp cảm biến oxy vẫn lắp đặt trong động cơ

  • Đầu tiên, điều chỉnh vôn kế để đo dòng điện một chiều dưới 1V.
  • Gắn cực dương (+) của vôn kế vào đầu ra của cảm biến oxy.
  • Nếu động cơ đang nóng, bật khóa điện và vặn chìa khóa lên vị trí ON nhưng không khởi động, điện thế đo sẽ dao động từ 0.4 – 0.45 V.
  • Trong trường hợp động cơ đang nóng và chìa khóa ở vị trí ON, sau đó nhả chân ga để thay đổi tốc độ, điện thế sẽ đạt khoảng 0.5V.
  • Nếu động cơ nguội và chìa khóa ở vị trí ON, điện thế đo sẽ ở mức 0.1 – 0.2 V.
  • Trong điều kiện động cơ hoạt động bình thường (từ 600 – 650 độ F và 315 – 343 độ C), điện thế sẽ dao động từ 0.1 – 0.9 V.

Lưu ý: Khi kiểm tra cảm biến và thực hiện kiểm tra máy móc, cần đảm bảo an toàn bằng cách trang bị các dụng cụ bảo hộ và tránh tiếp xúc trực tiếp bằng tay.

Trường hợp cảm biến oxy tháo rời khỏi động cơ

  • Đầu tiên, cố định cảm biến oxy trên một mặt phẳng bằng bàn kẹp hoặc kèm.
  • Gắn dây dẫn của vôn kế vào từng vị trí trên cảm biến.
  • Sử dụng mỏ hàn để đốt nóng vùng phần đầu của cảm biến.
  • Sau khi cảm biến đạt nhiệt độ, điện thế đo trên vôn kế phải đạt 0.6V và duy trì trong 20 giây.
  • Sau đó, giảm điện thế 0.1V/s sau khi ngừng đốt nóng bằng mỏ hàn. Nếu chênh lệch quá lớn, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất cảm biến hoặc gây hỏng cảm biến.

Sau khi hoàn thành kiểm tra, nếu không phát hiện lỗi, chủ xe có thể tự vệ sinh cảm biến oxy tại nhà để nâng cao tuổi thọ và hiệu suất làm việc của cảm biến oxy.

Lời kết

Cảm biến oxy đóng vai trò quan trọng trong hệ thống hoạt động của xe ô tô. Hiểu rõ dấu hiệu lỗi cảm biến và phương pháp kiểm tra lỗi giúp chủ xe tự tin xử lý khi gặp vấn đề.

Đừng quên theo dõi Phú Gia Auto để cập nhật nhiều kiến thức hay về xe ô tô nhé!

2 những suy nghĩ trên “Cảm biến oxy là gì? Cấu tạo, nguyên lý và chức năng

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *