Được viết bởi Cảm biến vị trí trục khuỷu là một chi tiết nhỏ nhưng lại ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của động cơ. Nó giúp tính toán thời điểm phun nhiên liệu và góc đánh lửa chính xác, giúp hệ thống động cơ hoạt động ổn định và hiệu quả nhất!
Các cảm biến trên xe ô tô đảm nhận nhiệm vụ thu thập tín hiệu, sau đó gửi về bộ điều khiển trung tâm ECU. Với những thông tin được tiếp nhận, ECU sẽ tính toán để điều khiển các bộ phận trên xe phối hợp nhịp nhàng và hiệu quả nhất, giúp xe hoạt động êm ái và ổn định.
Khi cảm biến trục khuỷu gặp lỗi, chiếc xe có thể xuất hiện những hiện tượng như tăng tốc yếu, bỏ máy, khó nổ máy, chết máy giữa đường, hao nhiên liệu…
Vậy cảm biến trục khuỷu là gì? Nó có cấu tạo và chức năng ra sao? Dấu hiệu nhận biết cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề? Các hư hỏng thường gặp trên cảm biến trục khuỷu?… Tất cả những câu hỏi liên quan đến cảm biến trục khuỷu sẽ được chúng tôi giải đáp trong bài viết sau đây.
Khái niệm về cảm biến vị trí trục khuỷu
Cảm biến trục khuỷu có tên tiếng Anh là Crankshaft Position Sensor (CPS). Là thiết bị điện tử được sử dụng để giám sát vị trí hay tốc độ quay của trục khuỷu trong động cơ đốt trong.
ECU điều khiển động cơ sẽ sử dụng những thông tin thu được từ cảm biến này, để điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa của động cơ sao cho phù hợp với hoạt động của các xylanh.
Cấu tạo và chức năng của cảm biến trục khuỷu
Cấu tạo của cảm biến vị trí trục khuỷu bao gồm các bộ phận: cuộn cảm ứng, nam châm vĩnh cửu, một roto với số răng tùy thuộc vào loại động cơ.
Do có cấu tạo bởi nam châm vĩnh cửu, nên cảm biến trục khuỷu luôn có một từ trường ổn định. Khi trục khuỷu quay, chân thép cũng sẽ xoay trong từ trường này tạo ra dao động. Qua đó, tín hiệu dòng điện xoay chiều AC sẽ được hình thành, bộ điều khiển trung tâm ECU sẽ xác định được tốc độ quay và vị trí chính xác của trục khuỷu.
Cảm biến này thường được lắp đặt gần puly trục khuỷu, ngay phía trên bánh đà động cơ để có thể thu thập tín hiệu nhanh chóng từ trục khuỷu và gửi về ECU động cơ.
Cụ thể, cảm biến trục khuỷu sẽ đo tín hiệu tốc độ và xác định vị trí của trục khuỷu, sau đó gửi về ECU. ECU sẽ sử dụng dữ liệu này để tính toán thời điểm phun nhiên liệu, góc đánh lửa cho các xylanh.
Do đó, khi cảm biến vị trí trục khuỷu gặp vấn đề, thì động cơ có thể không thể khởi động được, khó tăng tốc, động cơ rung lắc và tiêu hao nhiều nhiên liệu hơn so với bình thường.
Các chức năng chính của cảm biến trục khuỷu có thể kể tới như:
- Xác định vị trí của trục khuỷu và tốc độ quay (RPM).
- Thông tin do cảm biến gửi đến ECU được bộ điều khiển động cơ sử dụng để kiểm soát các yếu tố như thời điểm phun nhiên liệu và thời điểm đánh lửa.
- Ở động cơ Diesel, cảm biến sẽ điều khiển việc phun nhiên liệu.
- Đầu ra của cảm biến còn có thể sử dụng để liên kết với dữ liệu các con cảm biến khác, chẳng hạn như cảm biến vị trí trục cam.
Nguyên lý làm việc và thông số kỹ thuật
Cấu tạo chính xác của cảm biến vị trí trục khuỷu sẽ phụ thuộc vào đó là loại cảm biến nào. Cảm biến trục khuỷu loại cảm biến từ tính, bao gồm một cuộn dây cảm ứng, một nam châm vĩnh cửu và một vòng xung. Còn đối với loại cảm biến Hall thì đầu cảm biến có phần tử Hall, bên trong có lõi nam châm vĩnh cửu và IC.
Về nguyên lý hoạt động của 2 loại cảm biến này, chúng đều có thành phần chính là nam châm vĩnh cửu để tạo ra từ trường ổn định. Khi các chốt thép quay trong quá trình quay của trục khuỷu, các dao động trong từ trường và tín hiệu dòng điện xoay chiều (AC) được sinh ra.
ECU động cơ sẽ dựa trên tín hiệu tiếp nhận được từ cảm biến trục khuỷu này để đo tốc độ quay của trục khuỷu. Qua đó xác định chính xác góc đánh lửa sớm và thời điểm phun nhiên liệu chính xác.
Về thông số kỹ thuật:
- Loại cảm biến từ có điện trở 400 – 1.000Ω tùy từng hãng: Loại cảm biến này tạo ra xung hình sin. Xung từ 0.5 – 4.5V.
- Loại Hall và quang: tạo ra xung hình vuông 0V và 5V (cấp nguồn 12V 2 loại cảm biến này vẫn suất xung 0V và 5V).
Vị trí và sơ đồ mạch điện
Đối với những loại động cơ vẫn sử dụng bộ chia điện, cảm biến vị trí trục khuỷu nằm trong DENCO. Còn đối với các thế hệ động cơ mới sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp, cảm biến này thường nằm ở đầu máy, đuôi bánh đà hoặc giữa lock máy.
Về sơ đồ mạch điện, 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 nó có 3 pin:
Triệu chứng khi cảm biến vị trí trục khuỷu gặp vấn đề
Cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề sẽ làm ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng vận hành của động cơ. Bạn có thể nhận biết qua những biểu hiện sau (1):
1. Xe khó khởi động
Xe khó khởi động là một trong những dấu hiệu thường hay xuất hiện nhất khi cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề. Cảm biến trục khuỷu có nhiệm vụ theo dõi vị trí và tốc độ của trục khuỷu, cũng như các thông tin quan trọng khác khi khởi động động cơ.
Do đó, xe có thể gặp sự cố khó hoặc không thể khởi động khi cảm biến trục khủy gặp vấn đề.
2. Xe chết máy đột ngột
Việc xe chết máy đột ngột cũng là một trong số những dấu hiệu thường gặp khác khi cảm biến trục khuỷu trục trặc.
Khi có vấn đề với cảm biến trục khuỷu hay hệ thống dây điện của nó, tín hiệu trục khuỷu có thể bị loại bỏ trong khi động cơ đang hoạt động, từ đó khiến động cơ chết máy.
3. Tăng tốc không đồng đều
Bộ điều khiển động cơ sẽ không thể điều chỉnh được thời điểm đánh lửa và phun nhiên liệu khi tốc độ động cơ tăng, nếu như cảm biến vị trí trục khuỷu gặp vấn đề.
Việc thiếu độ chính xác có thể dẫn tới hiện tượng tăng tốc chậm, không đồng đều, hoặc khiến việc duy trì tốc độ ổn định trở nên khó khăn.
4. Động cơ bị rung giật
Động cơ bị rung giật là dấu hiệu cho thấy trong xylanh đánh lửa sai do cảm biến trục khuỷu gặp lỗi. Bởi khi cảm biến trục khuỷu gặp lỗi, nó không thể truyền tải thông tin chính xác về vị trí của pittong trong động cơ, dẫn đến điều khiển sai thời điểm đánh lửa cho xylanh.
Ngoài ra, nguyên nhân cũng có thể là do bugi đang gặp lỗi. Còn nếu như không phải là do bugi, thì khả năng cao là cảm biến trục khuỷu.
5. Xe bị rung giật khi chạy ở chế độ không tải
Cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề cũng sẽ khiến xe bị rung giật khi chạy ở chế độ không tải. Bạn có thể dễ dàng phát hiện ra động cơ đang xuất hiện tiếng kêu hoặc rung khi dừng đèn đỏ.
6. Đèn báo lỗi động cơ sáng
Cảm biến trục khuỷu gặp vấn đề cũng sẽ khiến đèn báo lỗi động cơ báo sáng trên bảng taplo. Đèn báo lỗi động cơ có thể được kích hoạt bởi nhiều vấn đề khác nhau.
Do đó, để xác định chính xác nguyên nhân thì bạn nên mang xe tới các trung tâm sửa chữa ô tô có máy chẩn đoán lỗi để được kiểm tra.
7. Xe bị hao xăng
Mức tiêu hao nhiên liệu của xe cũng là một trong những dấu hiệu báo lỗi cảm biến vị trí trục khuỷu. Sự cố sẽ khiến cảm biến trục khuỷu gửi tín hiệu không chính xác đến bộ điều khiển động cơ, điều này sẽ dẫn đến các vấn đề về phun nhiên liệu.
Xem thêm thông tin về Bơm xăng ô tô: 09 dấu hiệu hư hỏng và giải pháp xử lý lỗi
Các hư hỏng thường gặp và cách kiểm tra
Một số hư hỏng thường gặp ở cảm biến trục khuỷu gồm có:
- Điều chỉnh sai khe hở từ, khe hở từ quá lớn sẽ làm xung bị yếu.
- Lỏng giắc cắm, đứt dây điện.
- Dây tín hiệu chạm dương hoặc chạm mát.
- Cảm biến bị chết.
- Gãy răng tạo tín hiệu do trong quá trình sửa chữa động cơ, ktv vô tình dùng vít bẩy vành răng làm gãy răng tạo xung.
Tùy thuộc vào loại cảm biến mà chúng ta sẽ có cách kiểm tra khác nhau, cụ thể:
Cách kiểm tra cảm biến vị trí trục khuỷu loại từ
Bạn có thể kiểm tra cảm biến loại từ bằng cách bắt đầu với điện trở của cuộn dây cảm ứng, sau đó chú ý quan sát sự hoạt động của đầu cảm biến với vòng xung.
Cuối cùng bạn hãy kiểm tra xung tín hiệu đầu ra từ cảm biến trục khuỷu, và so sánh dữ liệu thu được với các thông số tiêu chuẩn của xe, để biết được rằng cảm biến có đang hoạt động tốt hay không.
Cách kiểm tra cảm biến Hall của trục khuỷu
Để kiểm tra cảm biến trục khuỷu loại Hall, bạn hãy 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 động cơ. Sau đó phân tích tín hiệu vừa nhận được với thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.
Chi phí thay thế cảm biến trục khuỷu là bao nhiêu
Chi phí thay thế một cảm biến vị trí của trục khuỷu là khoảng từ 1.5 triệu tới 4 triệu, tùy vào từng dòng xe thông dụng hay cao cấp mà bạn đang sở hữu.
Bạn cũng có thể tự thay thế cảm biến để tiết kiệm chi phí của mình, nếu như bạn có những kiến thức kỹ thuật cơ bản, bởi đây là một công việc đòi hỏi các bạn cần phải chẩn đoán chính xác lỗi và biết cách thay thế.
Tuy hiếm gặp, nhưng một số mẫu xe có vị trí cảm biến trục khuỷu ở sau bánh đà, điều này khiến bạn phải tháo hộp số để thay cảm biến.
Các bạn có thể xem thêm các cảm biến tương tự: tất cả các cảm biến trên xe ô tô
Trên đây là toàn bộ những thông tin về cảm biến vị trí trục khuỷu mà chúng tôi muốn gửi đến bạn đọc. Hy vọng qua bài viết, bạn đọc đã có thêm những thông tin hữu ích dành cho bản thân.
Còn nếu như bạn đang có bất kỳ công hỏi hay thắc mắc nào liên quan đến sửa chữa ô tô, bạn có thể liên hệ với gara chúng tôi qua Hotline để được tư vấn và hỗ trợ miễn phí.
Chúc bạn lái xe an toàn!
