Cảm biến trục khuỷu là gì? Các dấu hiệu hư hỏng cần lưu ý

Cảm biến trục khuỷu là chi tiết rất quan trọng giúp tính toán thời điểm phun xăng và góc đánh lửa để đảm bảo hệ thống động cơ của xe vận hành an toàn, hiệu quả. Khi cảm biến gặp vấn đề sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất hoạt động của động cơ, gây tiêu hao nhiên liệu, tiêu tốn chi phí, có thể gây lỗi đến những bộ phận xung quanh. Dưới đây, xe nâng toàn quốc sẽ cung cấp toàn bộ những thông tin hữu ích về cảm biển này để bạn đọc lưu ý và có phương án xử lý khi gặp vấn đề. 

1. Tổng quan về cảm biến trục khuỷu

Trong quá trình vận hành nếu bạn nhận thấy xe khó khởi động và tăng tốc, xe bị rung hoặc tiêu hao nhiên liệu bất thường, tài xe hãy ngay lập tức kiểm tra bộ phận cảm biến vị trục khuỷu. Dưới đây, cùng xe nâng toàn quốc tìm hiểu tổng quan về linh kiện này.

1.1 Cảm biến trục khuỷu là gì?

Cảm biến vị trí trục khuỷu, hay còn gọi là CPS (Crankshaft Position Sensor), là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ của ô tô. Chức năng chính của CPS là theo dõi vị trí và tốc độ quay của trục khuỷu trong động cơ.

Khi động cơ hoạt động, CPS liên tục theo dõi vị trí chính xác của trục khuỷu và gửi các tín hiệu điện tử tương ứng đến ECU. Thông tin này giúp ECU xác định thời điểm chính xác để thực hiện các chức năng quan trọng như phun nhiên liệu, đánh lửa và điều chỉnh các yếu tố khác để duy trì hoạt động hiệu quả của động cơ.

1.2 Cấu tạo của cảm biến trục khuỷu

Cảm biến trục khuỷu là một thiết bị quan trọng trong hệ thống đo lường và kiểm soát vị trí. Cấu tạo của cảm biến này đa dạng tùy thuộc vào loại cảm biến cụ thể. Nó thường bao gồm ba thành phần chính: cuộn cảm ứng, nam châm vĩnh cửu và vanh răng tạo xung.

• Cuộn cảm ứng là một phần quan trọng của cảm biến. Đây thường là một dải dây dẫn dựa trên hiệu ứng cảm ứng điện từ. Khi cuộn này di chuyển trong một lĩnh vực từ của nam châm, nó tạo ra một tín hiệu điện.
• Nam châm vĩnh cửu được đặt gần cuộn cảm ứng. Sự di chuyển của nam châm trong lĩnh vực từ của cuộn tạo ra sự thay đổi trong dòng điện được tạo ra bởi cuộn, do đó tạo ra tín hiệu vị trí.
• Vanh răng tạo xung thường được sử dụng để tạo ra xung xác định vị trí. Khi cuộn cảm ứng di chuyển, vanh răng cũng di chuyển cùng với nó, tạo ra các xung xác định vị trí cụ thể của cảm biến.

Ngoài ra, còn có loại cảm biến trục khuỷu sử dụng nguyên tắc hoạt động của cảm biến Hall. Cảm biến Hall chứa một phần tử Hall ở đầu cảm biến. Phần tử Hall phản ứng với lực từ nam châm và tạo ra một tín hiệu điện. Bên trong cảm biến có lõi nam châm và một vi mạch điện tử (IC – Integrated Circuit) để xử lý tín hiệu, chuyển đổi thành thông số vị trí hoặc các tín hiệu điều khiển khác.

1.3 Nguyên lý hoạt động của cảm biến trục khuỷu

Nguyên lý hoạt động của nó được mô tả như sau:

Trong quá trình quay của trục khuỷu, các chân thép được gắn vào trục xoay theo cùng với nó. Sự xoay này tạo ra dao động trong một từ trường từ nam châm hoặc từ môi trường từ ngoại vi. Sự dao động trong từ trường kết hợp với chuyển động xoay tạo ra một tín hiệu điện xoay chiều AC trên các chân của cảm biến.

Tín hiệu AC được cảm biến trục khuỷu gửi về ECU (Engine Control Unit – Điều khiển Động cơ). ECU nhận tín hiệu này và bắt đầu quá trình xử lý để thu được thông tin về tốc độ quay của trục khuỷu.

ECU đếm số xung của tín hiệu AC trong một khoảng thời gian cố định. Dựa vào số lượng xung đếm được, ECU tính toán tốc độ quay của trục khuỷu. Thông tin này là quan trọng để điều chỉnh hoạt động của động cơ.

Tốc độ quay của trục khuỷu là một thông số quan trọng trong điều khiển động cơ. Dựa vào tốc độ quay, ECU có thể xác định góc đánh lửa sớm và thời gian phun nhiên liệu phù hợp. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất tối ưu của động cơ, đồng thời tiết kiệm nhiên liệu.

2. Sơ đồ mạch điện cảm biến trục khuỷu

Loại cảm biến điện từ có 2 dây (không cần nguồn cấp), một số xe sử dụng thêm dây bọc chống nhiễu nên ta thấy giắc cắm có 3 pin.

3. Vị trí cảm biến trục khuỷu

Vị trí của cảm biến trục khuỷu trên xe thường thay đổi tùy thuộc vào thế hệ động cơ và hệ thống điều khiển của xe.

• Trong các thế hệ đời thấp, xe thường sử dụng bộ chia điện, cảm biến thường nằm trong DENCO (hoặc DENCOTRONICS – cụm từ có thể chỉ đến một hệ thống điện tử hoặc các linh kiện liên quan đến đánh lửa và điều khiển động cơ). Vị trí cụ thể của cảm biến trong DENCO có thể thay đổi, nhưng chúng thường được tích hợp gần các bộ phận liên quan đến hệ thống đánh lửa và kiểm soát động cơ.
• Trong các thế hệ động cơ sau này, khi hệ thống đánh lửa trực tiếp trở nên phổ biến, vị trí của cảm biến trục khuỷu có thể thay đổi. Cảm biến có thể nằm ở đầu máy, đuôi bánh đà, hoặc giữa lock máy (giữa khối động cơ và hộp số). Đặt cảm biến ở những vị trí này giúp cảm biến theo dõi chính xác vị trí và tốc độ quay của trục khuỷu, cung cấp thông tin quan trọng cho hệ thống điều khiển động cơ

4. Dấu hiệu nhận biết cảm biến trục khuỷu gặp hư hỏng

Khi cảm biến vị trí trục khuỷu bị lỗi, xe thường có các biểu hiện như sau:

• Tăng tốc chậm, không đều:  Ngắn mạch trong cảm biến có thể làm cho dữ liệu truyền tới ECU không chính xác, từ đó ECU tính toán sai thời điểm đánh lửa, gây ra hiện tượng tăng tốc không đều.
• Rung giật khi điều khiển: Sự không chính xác trong dữ liệu cảm biến có thể ảnh hưởng đến quá trình điều khiển động cơ, làm giảm trải nghiệm lái xe.
• Xe không nổ máy: Nếu cảm biến không gửi thông tin đúng đến ECU, động cơ có thể không được kích hoạt đúng cách, dẫn đến khả năng không khởi động.
• Tiêu hao nhiên liệu bất thường: Hỏng hóc cảm biến trục khuỷu có thể dẫn đến sự không hiệu quả trong việc kiểm soát lượng nhiên liệu cần phun vào động cơ. Điều này có thể làm tăng tiêu hao nhiên liệu và gây ra vấn đề trong hiệu suất động cơ.
• Đèn check Engine sáng: Một trong những dấu hiệu rõ ràng nhất của sự cố cảm biến trục khuỷu là sự báo hiệu từ đèn Check Engine trên bảng đồng hồ. Đèn báo sáng này thường xuất hiện khi ECU phát hiện sự không đồng nhất trong dữ liệu từ cảm biến.

Khi phát hiện những dấu hiệu trên, chủ xe cần thực hiện kiểm tra định kỳ cũng như bảo dưỡng xe để đảm bảo hệ thống cảm biến và động cơ vận hành êm ái, đúng cách.

5. Cách kiểm tra cảm biến trục khuỷu

Cảm biến vị trí trục khuỷu bị hư hỏng sẽ gây ra những vấn đề đáng kể trong quá trình vận hành xe. Cảm biến nên được kiểm tra thường xuyên, để phát hiện những hư hỏng và tránh những sự cố xảy ra. Dưới đây là cách kiểm tra cảm biến cơ bản:

5.1 Cách kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu loại cảm biến từ

Bạn có thể kiểm tra cảm biến từ trục khuỷu bằng cách bắt đầu với cuộn dây cảm ứng, sau đó quan sát sự hoạt động của đầu cảm biến với vòng xung. Sau đó, người lái thực hiện kiểm tra xung tín hiệu đầu ra từ cảm biến vị trí trục khuỷu và tiến hành so sánh dữ liệu thu được với các thông số tiêu chuẩn của xe để xác nhận xem nó có vận hành tốt hay không.

5.2 Cách kiểm tra cảm biến Hall của trục khuỷu

Để kiểm tra loại cảm biến này, người lái nên vặn chìa khóa vào nút start, khởi động động cơ và sử dụng máy đo dao động để đo chân tín hiệu khi khởi động, sau đó tiến hành phân tích tín hiệu nhận được.

Trên đây là thông tin hữu ích về cảm biến trục khuỷu. Trong trường hợp cảm biến gặp vấn đền, bạn nên tiến hành kiểm tra, thay thế, bảo trì, bảo dưỡng nếu cần. Nếu bạn có điều gì phân vân về những thông tin trên hoặc có nhu cầu tìm hiểu về xe nâng hàng, hãy liên hệ ngay với xe nâng toàn quốc qua hotline 0869 981 388 để được tư vấn và hỗ trợ tốt nhất.