Các cảm biến ( điện động cơ )

CHƯƠNG 2: CÁC CẢM BIẾN
NGÕ VÀO – ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

Cơng cụ dùng để đo lượng gió nạp vào động cơ. Đây là
một trong những cảm biến quan trọng nhất của hệ thống L-
Jetronic. Tín hiệu lượng gió được dùng để tính ta thời gian
phun cơ bản.

• Kiểu trượt:

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

• Kiểu trượt:

Hoạt động dựa vào nguyên lý dùng điện áp kế, có điện
trở thay đổi kiểu trượt. Tín hiệu đo gió được sử dụng để tính
tốn lượng nhiên liệu phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ
bản nhờ kết hợp với cảm biến nhiệt độ khí nạp (quy ra tỉ lệ
khơng khí). Loại cảm biến kiểu trượt này sử dụng trên hệ
thống L –Jetronic.

+ Cấu tạo và chức năng: Bộ đo gió kiểu trượt bao gồm:
cánh đo gió được giữ bằng lị xo hồn lực, điện áp kế kiểu
trượt được gắm đồng trục với cánh đo gió, vít chỉnh hỗn

hợp cầm chừng (vít CO), cơng tắt bơm xăng, buồng giảm
chấn, cánh giảm chấn.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

Kiểu trượt:

Phương pháp đo: Lượng gió vào động cơ nhiều hay ít là
tùy thuộc vị trí mở cánh bướm ga và tốc độ động cơ. Gió
nạp đi qua bộ đo gió từ lọc gió nó sẽ mở dần cánh đo chống
lại sức căng lị xo. Khi lực gió vào cân bằng với lực lị xo
thì cánh đo sẽ cân bằng. Cánh đo và điện áp kế được thiết
kế đồng trục mục đích để góc mở cánh đo sẽ được chuyển
thành tín hiệu điện áp nhờ điện áp kế.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

• Kiểu trượt:

+ Vít chỉnh hỗn hợp cầm chừng (vít CO):

Lượng gió hút vào động cơ được quyết định theo độ mở
cánh bướm ga. Nếu lượng gió qua mạch tẽ tăng thì sẽ làm
giảm lượng gió qua cánh đo gió, góc mở cánh đo sẽ nhỏ
lại. Ngược lại nếu lượng gió qua mạch rẽ giảm thì sẽ làm
tăng lượng gió qua cánh đo gió, góc cánh đo lớn hơn

Nhờ chỉnh tỉ lệ hỗn hợp ở mức cầm chừng thơng qua vít
CO nên thành phần %CO trong khí thải sẽ được điều chỉnh.
Tuy nhiên điều này chỉ được thực hiện ở tốc độ cầm chừng
vì khi cánh đo gió đã mở lớn, lượng gió qua mạch rẽ ảnh
hưởng rất ít đến lượng gió qua mạch chính.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió
• Kiểu trượt:

.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

Kiểu trượt:

Buồng giảm chấn và cánh giảm chấn:

Buồng giảm chấn và
cánh giảm chấn có cơng
dụng ổn định chuyển
động của cánh đo gió
khi lực gió nạp tác động
vào cánh đo.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

Kiểu trượt:

Công tắc bơm nhiên liệu: Được thiết kế chung vào điện
áp kế. khi động cơ chạy, gió được hút vào nâng cánh đo lên
làm cơng tắc đóng. Khi động cơ ngừng đo khơng có lực gió
tác động lên cánh đo làm cánh đo hạ xuống, công tắc hở.
Do một lý do nào đó mà động cơ khơng hoạt động dù cơng
tắc máy đang ở vị trí ON (như trường hợp tai nạn) thì bộ đo
gió vẫn khơng làm việc và bơm xăng không hoạt động.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

• Kiểu trượt: có 02 loại kiểu điện áp tăng và điện áp giảm

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.1. Bộ đo gió

• Kiểu trượt:

• Loại này được cung cấp điện áp bình tại cực VB. Khi VC
có điện áp khơng đổi thì điện áp VS tăng tỷ lệ với góc mở
của cánh đo gió. ECU so sánh điện áp bình (VB) với độ
chênh điện áp giữa VC và VS để xác định lượng gió nạp.

• Vì tính chất mạch như vậy nên dù điện áp bình có thay
đổi thì phép đo vẫn chính xác.

• Nếu cực VC bị đỗn mạch, lúc đó lượng gió nạp sẽ tăng,
ECU sẽ điều khiển lượng nhiên liệu phun là cực đại bất
chấp sự thay đổi ở tín hiệu VS. Có nghĩa là khi động cơ ở
cầm chừng, nhiên liệu được phun quá nhiều và động cơ sẽ
bị ngộp xăng dẫn đến ngưng hoạt động.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.2. Kiểu Karman

• Là loại cảm biến lưu lượng gió cảm quang trực tiếp lượng
khí nạp. So với kiểu trượt thì nó có ưu điểm là nhỏ gọn
hơn và nhẹ hơn. Ngồi ra vì cấu trúc và đường ống đơn
giản nên làm giảm trở lực đường ống nạp. Có cấu tạo như
trên hình vẽ gồm một trụ đứng gọi là bộ tạo dịng xốy,
được đặt ở giữa dịng khí khi dịng khí đi qua bộ tạo xốy
nó sẽ tạo ra một dịng khí xốy gọi là dịng xốy Karman.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.2. Kiểu Karman

• Dịng xốy Karman đi theo dòng hướng làm rung một
màng mỏng bằng kim loại làm thay đổi hướng chiếu sáng
của đèn led, từ đó một transistor quang sẽ cảm nhận sự
thay đổi này tạo ra một xung tín hiệu có tần số f.

• Nhờ đo tần số f này ECU sẽ xác định được lượng gió nạp
vào động cơ khi lượng gió vào ít tấm kim loại rung ít tầng
số f thấp, khi lượng khí vào nhiều tấm kim loại rung
nhiều, tầng số f cao.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.2. Kiểu Karman

2.1. Cảm biến đo gió

• 2.1.3. Kiểu dây nhiệt

• Loại này dùng một dây nhiệt đặt trong đường ống nạp.
Khi khơng khí đi qua dây nó có khuynh hướng làm dây
lạnh đi. Lượng khí qua càng nhiều thì nhiệt độ của dây
càng thấp, làm giảm điện trở kháng trong dây. Vì vậy cần
có một dịng điện phụ thêm dùng để duy trì trở kháng
trong của dây bằng cách đo dòng điện này ECU sẽ xác
định được lượng gió nạp ECU sẽ chuyển đổi tín hiệu và
đo lượng gió tín bằng gram/s. Sau khi tắc cơng tắc máy
vẫn cịn một dịng điện đi qua dây nhiệt làm nóng nó để
đốt sạch những phần tử dính trên dây có cấu tạo như trên
hình.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.3. Kiểu dây nhiệt

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.3. Kiểu dây nhiệt

Cảm biến bị tác động bởi dịng khí trong đường ống
nạp, bất kỳ từ hướng nào nên có thể tăng độ sai số khi có
sự rung động của dịng khí.

Trên các chế độ chuyển tiếp của động cơ, (tăng tốc, giảm
tốc…) do cảm biến có độ nhạy cao nên ít có thể xảy ra
trường hợp khơng ăn khớp giữa tín hiệu báo về ECU và
lượng khơng khí thực tế đi vào buồng đốt.

Cảm biến đo gió kiểu nhiệt đo trực tiếp khối lượng
khơng khí nên ECU khơng cần mạch hiệu chỉnh hịa khí
theo áp suất khí trời cho trường hợp xe chạy ở vùng núi
cao.

2.1. Cảm biến đo gió

2.1.4. Cảm biến áp suất tuyệt
đối đường ống nạp MAP

• Cảm biến áp suất khí nạp loại áp
kế điện hoạt động dựa trên
nguyên tắc mạch cầu
wheatstone. Cảm biến áp kế điện
gồm 1 con chíp làm bằng silicon
nhỏ có dạng như một cái màng
mà có chiều dày ở mé ngồi
khoảng 0,25mm càng vào giữa

càng mỏng (0,025mm).

2.2. Cảm biến vị trí piston và tốc độ động cơ

2.2.1. Cảm biến điện từ
Bộ phận chính của cảm biến là một cuộn cảm nhận, một

nam châm vĩnh cửu, một đĩa thép khắc rãnh hoặc tạo cựa
răng phụ thuộc vào cách thiết kế hệ thống phun xăng.

2.2. Cảm biến vị trí piston và tốc độ động cơ

• 2.2.1. Cảm biến điện từ

2.2. Cảm biến vị trí piston và tốc độ động cơ

2.2.1. Cảm biến điện từ

Tín hiệu G: Cuộn cảm nhận tín hiệu G, gắn trên thân của
bộ chia điện. Rotor tín hiệu G có 4 răng sẽ cho 4 xung dạng
sin cho mỗi vịng quay của trục cam. Xem hình 1.

Tín hiệu NE: Tín hiệu NE được tạo ra trong cuộn cảm
cùng nguyên lý như tín hiệu G. Điều khác nhau duy nhất là
rotor của tín hiệu NE có 24 răng. Cuộn dây cảm biến sẽ
phát 24 xung trong mỗi vòng quay của delco.