Cảm biến oxy là gì? Những điều cần biết tránh mất tiền oan

Cảm biến oxy là gì? Đây là phụ tùng quan trọng trong hệ thống vận hành của xe ô tô có chức năng kiểm soát lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm rõ cảm biến oxy là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, tác dụng, nguyên nhân, dấu hiệu hư hỏng và cách khắc phục hiệu quả. Dưới đây, cùng xe nâng toàn quốc tìm hiểu chi tiết ngay trong bài viết dưới đây. 

1. Tổng quan về cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy và cảm biến A/F là một phần của hệ thống cảm biến động cơ trên ô tô nhận nhiệm vụ kiểm soát nhiên liệu cung cấp cho động cơ từ đó nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu. Sau đây cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cảm biến oxy là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của nó.

1.1 Cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy là gì? Đây là một thành phần quan trọng trong hệ thống kiểm soát động cơ và khí thải. Chức năng chính của cảm biến này là đo lường nồng độ oxy còn lại trong khí thải của ô tô và truyền thông tin này đến hệ thống điều khiển động cơ. Thông tin từ cảm biến oxy giúp động cơ điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu sao cho nó phù hợp với điều kiện làm việc hiện tại của động cơ.

Hệ thống cảm biến oxy còn có tính năng cảnh báo. Nếu cảm biến phát hiện bất kỳ sự cố hoặc trục trặc nào, hệ thống đèn cảnh báo trên bảng điều khiển sẽ bật sáng, thông báo cho tài xế biết về vấn đề cần kiểm tra hoặc sửa chữa.

Mỗi hãng, mỗi thương hiệu và dòng xe ô tô có thể sử dụng các loại cảm biến oxy khác nhau tùy thuộc vào công nghệ, yêu cầu của họ. Một số loại cảm biến được sử dụng phổ biến trên thị trường phải kể đến như cảm biến khí nạp, cảm biến trục cam, cảm biến trục cam…

1.2 Cấu tạo của cảm biến oxy

Hiện nay có 2 loại cảm biến oxy phổ biến thường gặp là: Loại nung nóng (heated) và không nung nóng (unheated).

• Cảm biến nung nóng (heated): Được lắp đặt bên trong có công dụng sấy nóng bộ phận cảm biến. Điều này giúp nhanh chóng đưa thiết bị vào nhiệt độ làm việc, từ 600 – 650 độ F và từ 315 – 343 độ C. Sau đó, điện trở trong phát sinh điện thế lập tức và truyền về ECU.
• Cảm biến không nung nóng (unheated): Không tích hợp điện trở nhiệt. Loại cảm biến này không có sẵn nhiệt độ để nhanh chóng làm nóng bộ phận cảm biến. Thay vào đó, cảm biến phải tự làm nóng từ môi trường xung quanh để đạt được nhiệt độ làm việc. Trong giai đoạn khởi động, khi xe mới bắt đầu chạy, cảm biến không nung nóng mất một khoảng thời gian để tự làm nóng đến nhiệt độ làm việc. Trong thời gian này, xe có thể hoạt động với lượng hòa khí nhiên liệu thấp, phải mất một thời gian lâu sau để xe đạt được hòa khí tiêu chuẩn.

1.3 Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy là gì?

Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy là gì là câu hỏi được nhiều bạn đọc đặc biệt là sinh viên cơ khí quan tâm. Nó vận hành theo quy trình như sau:

• Khí xả từ động cơ sẽ lần lượt đi qua đường ống đã lắp đặt cảm biến oxy, tiếp xúc với đầu dò cảm biến. Ngay lúc này, thiết bị phát sinh ra dòng điện để có tỷ lệ nghịch với lượng oxy trong khí thải và tuyền tín hiệu về ECU.
• Khi lượng oxy thải ra cao, dòng điện thế thấp (ví dụ, 0.1V), và ngược lại, khi lượng oxy thải ra thấp, dòng điện thế cao (ví dụ, 0.9V). ECU sử dụng thông tin này để tự động điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu, đảm bảo hỗn hợp nhiên liệu và oxy ở mức tối ưu, dẫn đến hiệu suất làm việc cao của động cơ.

2. Tác dụng của cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong quá trình kiểm soát động cơ và giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường. Vậy tác dụng của cảm biến oxy là gì?

• Chức năng chính của nó là đo lường hàm lượng oxy thừa trong khí thải của động cơ. Thông qua việc này, cảm biến tạo ra dữ liệu về nồng độ oxy trong khí thải.
• Dữ liệu về hàm lượng oxy được gửi đến Unit Kiểm soát Động cơ (ECU), trung tâm quản lý và điều khiển của ô tô. ECU sẽ sử dụng thông tin này để đánh giá tỷ lệ không khí nạp vào động cơ.
• Dựa trên dữ liệu từ cảm biến oxy, hệ thống sẽ điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp vào động cơ sao cho phù hợp với tỷ lệ không khí nạp vào. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất đốt cháy và giảm tiêu thụ nhiên liệu.
• ECU không chỉ điều chỉnh lượng nhiên liệu để cải thiện hiệu suất động cơ mà còn hỗ trợ trong việc giảm thiểu nồng độ hóa chất có hại trong khí thải, như COx (các oxit carbon) và SOx (các oxit sulfur).

Trong trường hợp không lắp đặt cảm biến oxy hoặc nếu cảm biến bị lỗi, có thể xảy ra ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của động cơ. Những vấn đề như khó tăng tốc, tiêu thụ nhiên liệu tăng, hoặc khí thải vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn có thể xảy ra.

3. Nguyên nhân và dấu hiệu nhận biết hỏng hóc của cảm biến oxy là gì?

3.1 Nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi

Nguyên nhân chính khiến cảm biến oxy bị lỗi có thể được phân loại thành hai nhóm chính: ảnh hưởng từ chất lượng nguồn nhiên liệu và các vấn đề cơ học khác.

• Sử dụng nguồn nhiên liệu kém chất lượng có thể tạo ra các chất khí thải độc hại. Các hợp chất này có thể tác động tiêu cực đến các bộ phận cảm biến oxy và gây ra phản ứng hóa học không mong muốn, dẫn đến hư hại và lỗi của cảm biến.
• Cảm biến oxy thường có dây điện kết nối với hệ thống điện của ô tô. Nếu dây điện bị đứt hoặc bị hỏng, kết nối giữa cảm biến và ECU có thể bị mất, dẫn đến việc cảm biến không thể truyền thông tin chính xác về hàm lượng oxy.
• Với vị trí gắn của cảm biến trong môi trường khắc nghiệt dưới động cơ và hệ thống xả, cảm biến oxy có thể bị va đập hoặc chịu lực mạnh từ các yếu tố bên ngoài, làm gãy hoặc cong vẹo cảm biến, gây ảnh hưởng đến khả năng đo lường chính xác.

3.2 Dấu hiệu nhận biết lỗi cảm biến oxy

Các dấu hiệu hư cảm biến oxy bao gồm:

• Xe bị hao xăng: 

Khi cảm biến oxy bị lỗi thì dữ liệu truyền tới PCM sẽ bị giảm độ chính xác, thậm chí không có nguồn dữ liệu gửi về. Lúc này, ECU không tính toán được chính xác lượng nguồn nhiên liệu theo cảm biến lưu lượng khí nạp. Điều này dẫn đến tình trạng dù ít oxy trong nguồn khí thải nhưng lượng nhiên liệu được bơm vào rất lớn, gây ra tình trạng thừa nhiên liệu, dẫn đến mức hao xăng lớn.

• Khói xe chứa mùi xăng sống: 

Nếu hiện tượng này xảy ra chính là cảm biến oxy đang gặp vấn đề. Vì lượng xăng chảy vào buồng đốy nhiều, xăng không đốt cháy toàn bộ ảnh hưởng trực tiếp đến buồng ống xả bên ngoài.

• Đèn check Engine liên tục bật sáng: 

Nhiệm vụ của đèn này là thông báo khi động cơ và các bộ phận liên quan bị lỗi. Chính vì vậy, nếu chủ xe phát hiện đèn sáng nên ngay lập tức tiến hành kiểm tra động cơ xe.

4. Cách kiểm tra cảm biến oxy trên ô tô 

Đây là vấn đề được rất nhiều chủ xe quan tâm. Vậy cách kiểm tra cảm biến oxy như thế nào? Dụng cụ cần chuẩn bị để kiểm tra là vôn kế (Volt).

4.1 Đối với trường hợp cảm biến vẫn lắp đặt trong động cơ

Việc đầu tiên, chủ xe điều chỉnh vôn kế để đo dòng điện 1 chiều dưới 1V. Nếu volt kế có 2 cực âm (-) và cực dương (+) thì gắn trực tiếp cực dương vào đầu ra của cảm biến.

• Trong trường hợp máy đang nóng, bật khóa điện nhưng vặn chìa khóa ON không khởi động thì điện thế phải dao động từ 0.4 – 0.45V.
• Đối với trường hợp máy nóng, vặn chìa khóa ON rồi nhả chân ga thay đổi tốc độ thì điện thế đo được phải đạt 0.5V.
• Đối với trường hợp máy nguội, vặn chìa khóa ON thì điện thế phải đạt mức 0.1V – 0.2V.
• Đối với trường hợp máy hoạt động bình thường từ 600 – 650 độ F và 315 – 343 độ C thì điện thế phải đạt từ 0.1 – 0/9V.

Quý khách hàng nên lưu ý: Khi đo cảm biến và kiểm tra máy móc, người thực hiện cần đảm bảo trang bị các dụng cụ bảo hộ và tuyệt đối không chạm trực tiếp bằng tay.

4.2 Trường hợp cảm biến tháo rời khỏi động cơ

Đầu tiên, bạn sử dụng bàn kẹp hoặc kèm để cố định trên mặt phẳng và gắn dây dẫn của Volt kế vào từng vị trí bên. Sau đó, sử dụng mở hàn để đốt nóng vị trí phần đầu của cảm ứng.

Khi cảm biến đủ nóng, mức điện thế phải đạt 0.6V trên Volt kế và duy trì liên tục trong 20s. Điện thế sau đó giảm 0.1 V/s khi dừng mỏ hàn. Nếu số liệu chênh lệch quá lớn sẽ anh hưởng tới hiệu suất làm việc của cảm biến hoặc chết cảm biến.

Sau quá trình kiểm tra, nếu chủ xe không phát hiện hư hỏng thì có thể vệ sinh cảm biến oxy ngay tại nhà để nâng cao tuổi thọ và hiệu quả làm việc của động cơ.

Trên đây là các thông tin về cảm biến oxy là gì, cấu tạo, nguyên lý hoạt động, nguyên nhân, dấu hiệu nhận biết hư hỏng. Nó có vai trò quan trọng trong hệ thống vận hành, giúp xe hoạt động êm ái, hiệu quả, an toàn, đảm bảo tuổi thọ bền. Nếu bạn còn điều gì phân vân về những thông tin trên, hoặc có nhu cầu mua xe nâng hãy liên hệ ngay với xe nâng toàn quốc qua hotline 0869 981 388 để được tư vấn và hỗ trợ nhanh nhất.