Được viết bởi Cảm biến lưu lượng khí nạp đảm nhận vai trò điều chỉnh lưu lượng không khí sao cho phù hợp với quá trình đốt cháy của động cơ. Tuy nhiên, do phải hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cao nên rất dễ bị hư hỏng.
Cảm biến khối lượng khí nạp có tên tiếng anh là Mass Air Flow Sensor – MAF, là cảm biến vô cùng quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ xe ô tô.
Vậy bạn đã hiểu hết về cảm biến này hay chưa? Nó có cấu tạo và nguyên lý hoạt động như thế nào? Dấu hiệu nhận biết hư hỏng ra sao?… Hãy cùng gara 911workshop chúng tôi tìm hiểu chi tiết về cảm biến MAF trong bài viết sau đây nhé!
Khái niệm về cảm biến lưu lượng khí nạp
Cảm biến khí nạp MAF được lắp đặt giữa bộ lọc và đường ống nạp, đảm nhận nhiệm vụ xác định tốc độ, khối lượng không khí đi vào hệ thống phun nhiên liệu của động cơ đốt trong.
Cụ thể, khối lượng không khí khi đạt chuẩn sẽ giúp ECU điều khiển trung tâm cân bằng và cung cấp thông tin chính xác tới buồng đốt. Vậy nên, khi bộ phận này gặp vấn đề, động cơ sẽ hoạt động thiếu ổn định, sụt giảm công suất và tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn so với bình thường.
Thông thường, cảm biến khối lượng khí nạp được sử dụng cùng lúc với cảm biến oxy, để kiểm soát chính xác tỷ lệ không khí đi vào động cơ.
Ngoài ra, do mật độ của không khí còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ môi trường, độ cao xe vận hành… nên cảm biến khí nạp còn phát huy hiệu quả trong vai trò xác định lượng khí nạp đi vào xylanh.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của MAF
Cả cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến khí nạp MAF được đánh giá là tương đối phức tạp. Bởi nó cần cung cấp chính xác các tín hiệu để ECU tính toán lượng nhiên liệu và góc đánh lửa sớm phù hợp, nhằm tối ưu khả năng vận hành.
1. Cấu tạo
Cảm biến lưu lượng khí nạp được cấu tạo bởi một điện trở, mạch điều khiển và dây nhiệt. Chức năng chính của bộ phận này là chuyển đổi khối lượng không khí sẵn có trong động cơ, thành tín hiệu điện áp để gửi về bộ điều khiển trung tâm ECU, giúp tính toán khối lượng chính xác trọng ECM (module điều khiển động cơ).
Nhờ vậy mà động cơ có thể biết được chính xác mức nhiên liệu cần phun, thời gian đốt cháy và thời điểm sang số hợp lý giúp tối ưu hiệu suất vận hành.
2. Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ hoạt động ở trạng thái không tải, một lượng nhỏ không khí sẽ chạy xung quanh dây nhiệt. Thời điểm này, động cơ xuất hiện một dòng điện cường độ thấp để giữ dây nóng.
Khi nhấn chân ga, van tiết lưu sẽ mở để tạo điều kiện cho không khí đi qua và làm nguội dây dẫn nhiệt. Lượng không khí càng lớn thì cường độ của dòng điện càng cao, càng gia tăng độ hiệu quả giữ nóng cho dây.
Lúc này, một con chíp điện tử được lắp đặt bên trong cảm biến MAF sẽ chuyển đổi điện năng thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi tới hộp PCM (hộp điều khiển hệ thống truyền động).
Tại đây, mức nhiên liệu cần nạp sẽ được tính toán một cách chính xác nhất, để đảm bảo quá trình đốt cháy được diễn ra một cách tối ưu.
Ngoài ra, hộp PCM cũng sẽ sử dụng những thông tin về lưu lượng gió để xác định thời điểm sang số hợp lý. Nếu như cảm biến khối lượng khí nạp gặp trục trặc, hộp số cũng sẽ hoạt động thiếu ổn định.
Cảm biến lưu lượng khí nạp có mấy loại?
Hiện tại trên thị trường có 03 loại cảm biến MAF, trong đó có 02 loại phổ biến nhất, đó là:
1. Cảm biến khí nạp trên Vane Meter
Đây là loại cảm biến MAF cho phép tính toán lưu lượng không khí đi qua khe hút gió của động cơ. Tín hiệu điện áp gửi về ECU điều khiển trung tâm giúp tính toán mức không khí đi vào buồng đốt. Tuy nhiên, loại cảm biến này cũng có một số nhược điểm sau:
- Khiến luồng không khí bị giảm, làm ảnh hưởng tới công suất của động cơ.
- Thiết kế khá cồng kềnh nên quá trình lắp đặt đối với những loại động cơ có diện tích hạn chế gặp nhiều khó khăn.
- Theo thời gian sử dụng, các tiếp điểm và mối nối cơ học dễ bị mài mòn.
- Quá trình định hướng quay của cánh gạt đòi hỏi độ chính xác cao.
2. Cảm biến khí nạp dây nhiệt
Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF dây nhiệt được sử dụng rất phổ biến trên các dòng xe hơi hiện nay. Nó đảm nhận chức năng cung cấp điện áp liên tục cho dây treo trong luồng không khí của động cơ.
Khi nhiệt độ của dây dẫn nhiệt tăng, cường độ dòng điện chạy qua mạch sẽ biến đổi ngay lập tức.
Lúc này, nhiệt độ sẽ tăng cao cho tới khi điện trở quay trở về trạng thái cân bằng. Sự tăng/giảm của cường độ dòng điện sẽ tỷ lệ thuận với khối lượng khí đi qua dây dẫn. Những tín hiệu điện áp sẽ truyền tải tới ECU điều khiển trung tâm, để tính toán chính xác mức không khí cần thiết đi vào buồng đốt.
So với loại cảm biến Vane Meter, cảm biến dây nhiệt mang nhiều ưu điểm hơn, cụ thể:
- Phản ứng nhanh với những thay đổi trong luồng không khí.
- Quy trình lắp đặt dễ dàng.
- Độ bền bỉ cao do không có các bộ phận chuyển động.
- Tiết kiệm chi phí.
Tuy nhiên, loại cảm biến lưu lượng khí nạp này cũng có những hạn chế như:
- Dây nhiệt nhanh bị hỏng và sụt giảm tuổi thọ do bụi bẩn và dầu.
- Dây bạch kim bên trong cảm biến mỏng nên thường bị đứt nếu như thao tác không cẩn thận.
- Quá trình vận hành cần phải có dòng chảy tầng đi qua.
3. Vị trí và sơ đồ mạch điện
Cảm biến khối lượng khí nạp có vị trí nằm phía sau bầu lọc gió, phía trước bướm ga của ô tô.
Điều gì xảy ra khi cảm biến khối lượng khí nạp lỗi
Khi cảm biến lưu lượng khí nạp MAF gặp hư hỏng, chiếc xe sẽ gặp một số vấn đề sau:
1. Đèn báo lỗi động cơ sáng
Dấu hiệu phổ biến nhất khi cảm biến khí nạp gặp vấn đề hư hỏng, đó là đèn báo lỗi động cơ sáng. Tuy nhiên, cũng có nhiều nguyên nhân khác khiến dẫn đến hiện tượng này. Do đó bạn cần mang xe tới các trung tâm sửa chữa ô tô để được kiểm tra và đưa ra phương án xử lý phù hợp.
2. Động cơ thiếu ổn định
Nếu như không nhận được tín hiệu chính xác từ cảm biến khối lượng khí nạp, module điều khiển hệ thống truyền lực, hộp số và các hệ thống khác trên xe sẽ không biết được chính xác động cơ cần bao nhiêu nhiên liệu.
Điều này có thể dẫn tới trường hợp động cơ quá nghèo hoặc quá giàu nhiên liệu. Kết quả là quá trình đốt cháy không hoàn tất và dẫn tới tình trạng động cơ chạy giật cục.
Có thể bạn quan tâm Xe ô tô đi bị giật khi giảm ga
3. Xe dễ chết máy khi chạy không tải
Nếu như chiếc xe của bạn gặp khó khăn trong việc khởi động và chết máy khi chạy không tải, thì có thể động cơ nạp quá nhiều hoặc quá ít nhiên liệu. Nguyên nhân có thể là do các cặn bẩn tích tụ trên dây dẫn trong cảm biến lưu lượng khí nạp.
4. Xe xả khói đen
Có nhiều nguyên nhân khác nhau khiến xe ô tô xả khói đen, một trong số đó có thể bắt nguồn từ cảm biến MAF hư hỏng, khiến ECU động cơ tính toán lượng nhiên liệu sai lệch, dẫn đến việc không đốt cháy toàn bộ và xả ra khói màu đen.
Tham khảo thêm: Bắt bệnh xe ô tô qua nhả khói
5. Xe hao xăng
Xe tiêu tốn nhiều nhiên liệu cũng là một trong dấu hiệu thường gặp khi cảm biến khối lượng khi nạp gặp vấn đề.
Bởi khi cảm biến này gặp trục trặc sẽ khiến dữ liệu đo bị sai lệch, ECU sẽ tính toán sai về lượng nhiên liệu phù hợp phun vào buồng đốt, dẫn đến việc xe hao xăng hơn bình thường.
Cách kiểm tra và đo kiểm
Để kiểm tra và đo kiểm, bạn có thể thực hiện theo 3 cách dưới đây:
Cách 1: Khi động cơ dừng hoạt động, bạn có thể dựa trên thông số tiêu chuẩn của xe để kiểm tra. Cụ thể, khi động cơ dừng, điện áp đầu ra của cảm biến là 0.98V – 1.02V. Nếu đầu ra bạn đo được không nằm trong khoảng vừa rồi, thì có nghĩa rằng cảm biến đa hư hỏng.
Cách 2: Cấp nguồn tới cảm biến, dùng miệng thổi qua nó và đo điện áp. Hoặc cho động cơ nổ máy, đạp ga và đo điện áp tín hiệu phát ra thay đổi.
Cách 3: Bạn cũng có thể sử dụng máy chẩn đoán lỗi, vào datalist để xem tín hiệu cảm biến khi đạp ga, tín hiệu cảm biến phải thay đổi.
Kinh nghiệm sửa chữa lỗi
Dưới đây là một số kinh nghiệm sửa chữa cảm biến lưu lượng khí nạp bạn có thể lưu ý:
- Xe khi hư cảm biến MAF, động cơ nổ rung giật mạnh, hoặc không nổ được.
- Đối với động cơ Diesel, cảm biến MAF được sử dụng chỉ yếu để điều khiển hệ thống EGR, khi hư hỏng thì ga không quá 3.000 vòng/phút.
- Sau một thời gian sử dụng, dây nhiệt điện sẽ bị bám bụi bẩn làm ảnh hưởng tới quá trình hoạt động của cảm biến. Do đó bạn cần vệ sinh định kỳ.
- Vệ sinh bằng cách xịt RP7, tuyệt đối không được sử dụng vòi hơi để xịt.
Xem bài viết về cảm biến trước đó: Cảm biến tiếng gõ động cơ
Trên đây là toàn bộ những thông tin về Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF mà chúng tôi muốn gửi đến bạn đọc. Khi bộ phận này gặp vấn đề, sẽ làm ảnh hưởng tới hoạt động của động cơ. Do đó, bạn cần phải thường xuyên kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa nếu cần.
