BÀI GIẢNG CẤU TẠO ĐỘNG CƠ OTO

Chương 8:
HỆ THỐNG PHUN XĂNG NHIỀU CỔNG (ĐA ĐIỂM)
(MULTIPORT FUEL INJECTION- MFI)

1. TỔNG QUAN.
1.1.

Hỗn hợp lý tưởng.

Như chúng ta đã biết để đốt cháy hoàn toàn một Kg nhiên liệu cần phải có 14,7 Kg
không khí. Hỗn hợp có tỉ lệ Không khí /Nhiên liệu = 14,7 gọi là hỗn hợp lý tưởng
(Stoichiometric ratio). Trong điều kiện lý tưởng khi đốt cháy hỗn hợp có tỉ lệ lý tưởng
thì sản phẩm sinh ra sau khi cháy chỉ là hơi nước (H2O) và carbonic (CO2) mà không
có những chất gây ô nhiễm khác trong khí thải. Tuy nhiên quá trình cháy trong xy lanh
động cơ khác xa điều kiện lý tưởng và xãy ra quá nhanh không đủ thời gian cho hỗn
hợp cháy hoàn toàn. Do vậy, với hỗn hợp có tỉ lệ lý tưởng thì trong khí xả động cơ vẫn
chứa một lượng hydrocarbon (HC) do nhiên liệu chưa cháy hết và carbon monoxide
(CO), cả hai chất này là khí thải ngoài ý muốn. Trong điều kiện khắc nghiệt như nhiệt
độ cao trong buồng đốt, oxygen và nitrogen có trong không khí sẽ kết hợp và hình
thành những oxide nitrogen (NOx). Một trong số đó là oxide nitric (NO), là một chất
thải rất độc.
Giảm tỉ lệ Không khí/nhiên liệu ( Hỗn hợp giàu-Đậm) sẽ sinh ra nhiều HC và CO do
thiếu oxygen nên nhiên liệu không cháy hết.
Tăng tỉ lệ không khí /nhiên liệu ( Hỗn hợp nghèo-Loãng) tức là cung cấp nhiều
oxygen hơn để đốt cháy nhiên liệu. Trong trường hợp này có thể làm cho quá trình
cháy không hoàn toàn trong từng khu vực khác nhau của buồng đốt. Vì vậy cũng làm
gia tăng lượng HC, CO trong khí thải và tạo thuận lợi việc hình thành NOx.
Qua các phân tích trên, tỉ lệ không khí/ nhiên liệu lý tưởng là tối ưu nhất trong việc
giảm thiểu ô nhiễm trong khí thải. Điều này có ý nghĩa đặc biệt trong trường hợp xử
lý khí thải bằng cách sử dụng bộ chuyển hóa xúc tác ba đường ( Three-way catalytic
converter).

1
THX/Baigiangcautaodongco.

1


1.2.

Ảnh hưởng của tỉ lệ không khí-nhiên liệu trên hiệu quả xử lý của bộ
chuyển hóa xúc tác.

Mục đích của bộ chuyển hóa xúc tác ba đường là làm sạch các chất ô nhiểm NOx, HC
và CO trong khí thải của động cơ. Quá trình xử lý xảy ra trong hai giai đoạn. giai đoạn
đầu NOx được tách ra thành Nitrogen (N2) và Oxygen (O2) với một phần oxygen này
sẽ thúc đẩy oxid hóa CO thành chất không độc hại là CO2. Trong giai đoạn hai, khí
thải thừa oxygen đi vào bộ xúc tác thứ hai thúc đẩy oxide hóa HC và CO để tạo ra hơi
nước và CO2.

Hình 8.1a: Ảnh hưởng của hệ số dư lượng không khí đối với công suất và
suất tiêu hao nhiên liệu của động cơ.

Hình 8.1b: Hiệu suất hoạt động của bộ chuyển hóa xúc tác ba thành phần.

2
THX/Baigiangcautaodongco.

2

1.3.

Tỉ lệ không khí-nhiên liệu trong các chế độ hoạt động của động cơ.

Trong một vài trường hợp đặc biệt, động cơ đòi hỏi một tỉ lệ KK/NL khác với tỉ lệ lý
tưởng lúc đó người ta tạm thời gác qua việc kiểm soát tối ưu khí thải của động cơ.
Khi khởi động hay khi hoạt động dưới nhiệt độ vận hành, các bề mặt bên trong của
đường nạp có nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến nồng độ của hỗn hợp hay trong trường hợp
nhiệt độ của không khí nạp quá thấp sẽ làm nhiên liệu khó bốc hơi và hoà trôn tốt với
không khí. Do đó hỗn hợp đòi hỏi phải đậm hơn bình thường.
Khi gia tốc, để động cơ không chết máy cũng cần cung cấp hỗn hợp đậm hơn. Trong
trường hợp tải trọng lón, công suất động lớn đòi hỏi một hỗn hợp đậm.
Để đáp ứng các qui định ngày khắc khe của luật bảo vệ môi trường, những qui định
chặt chẽ về tiêu chuẩn khí thải ôtô thì việc kiểm soát tì lệ không khí – nhiên liệu trong
từng điều kiện hoạt động của động cơ đòi hỏi phải chính xác. Động cơ phun xăng
nhiều cổng điều khiển bằng điện tử có thể đáp ứng các yêu cầu này và đã thay thế
hoàn toàn các loại động cơ carburetor và phun xăng đơn điểm.

Hình 8.2: Sơ đồ cung cấp nhiên liệu trên động cơ phun xăng đơn điểm (A)và
đa điểm(B).
1. Đường nhiên liệu; 2. Đường không khí nạp; 3.Bướm ga
4. Ống góp nạp; 5. Vòi phun; 6. Động cơ.

3
THX/Baigiangcautaodongco.

3


1.4.

Sơ lượt về hệ thống phun xăng đa điểm cơ bản.

Hình 8.3: Sơ đồ hệ thống phun xăng đa điểm cơ bản
Sơ đồ điều khiển:

Hình 8.4: Sơ đồ điều khiển hệ thống phun xăng cơ bản.
Mô tả hoạt động của hệ thống phun xăng đa điểm cơ bản.
Hệ thống có thể chia thành ba hệ thống phụ: Hệ thống cung cấp nhiên liệu, hệ thống
nạp không khí và hệ thống điều khiển điện tử.
* Hệ thống cung cấp nhiên liệu.

4
THX/Baigiangcautaodongco.

4


- Hệ thống cung cấp nhiên liệu gồm: thùng nhiên liệu, bơm nhiên liệu, lọc nhiên liệu,
đường ống dẫn nhiên liệu, đường nhiên liệu chung ( Fuel rail), bộ điều hòa áp suất
nhiên liệu.
- Nhiên liệu từ thùng được một bơm điện bơm đến đường ống nhiên liệu chung qua
một ống dẫn nhiên liệu và lọc nhiên liệu. Từ đường ống chung nhiên liệu cung cấp
cho tất cả các vòi phun của động cơ.
- Nhiên liệu cung cấp đến vòi phun được duy trì ở một áp suất cố định ( 3-3,5Bar) nhờ
bộ điều hòa áp suất lắp trên đường ống dẫn nhiên liệu.
- Bơm nhiên liệu:
Bơm nhiên liệu thường được lắp trong thùng nhiên liệu và thường dùng loại bơm cánh
quạt vì có ưu điểm là làm việc êm, giao động áp suất thấp. Cấu tạo được trình bày
trong hình (8.4). Trên bơm có bố trí một van xả cho phép nhiên liệu trở về thùng khi

áp suất trong đường ống quá giới hạn và một van một chiều có tác dụng duy trì một áp
suất dư trên đường ống phân phối khi động cơ ngừng hoạt động để cho lần khởi động
sau được dễ dàng hơn.

Hình 8.4: Cấu tạo một bơm nhiên liệu.
-

Bộ điều áp:

Có nhiệm vụ duy trì một áp suất ổn định trên đường ống phân phối nhiên liệu
đến vòi phun. Tuy nhiên do tác dụng của độ chân không trong đường ống góp
5
THX/Baigiangcautaodongco.

5


nạp có ảnh hưởng đến lượng nhiên liệu phun của vòi phun. Để giảm ảnh hưởng
của thay đổi áp suất trong đường nạp thì suất nhiên liệu cung cấp cũng thay đổi
theo sao cho chênh lệch áp suất của nhiên liệu cung cấp và đầu vòi phun là
không đổi.
Hoạt động của bộ điều áp: Nhiên liệu có áp suất từ đường ống phân phối đi vào
bộ điều áp tác dụng lên màng làm mở van bi, nhiêu liệu qua van trở về thùng
chứa làm giảm áp suất của đường phân phối cho đến một áp suất qui định màng
đi xuống đóng nhỏ van bi hạn chế lượng nhiên liệu trở về thùng. Áp thấp trên
đường ống nạp được nối với buồng trên của màng. Khi độ chân không trên
đường nạp giảm thì áp suất nhiên liệu tăng lên tương ứng sao cho hiệu của áp
suất nhiên liệu trước và sao vòi phun không đổi.

Hình 8.5: Cấu tạo một bộ điều áp.

* Hệ thống nạp không khí.
- Hệ thống nạp không khí gồm: Lọc không khí, bướm ga, đường ống nạp, ống góp nạp
và van nạp.
- Khi bướm hỗn hợp mở không khí được hút vào xy kanh qua bầu lọc không khí,
bướm ga, ống góp nạp và van nạp.
- Khối lượng không khí nạp được đo bằng cảm biến đo gió hoặc gián tiếp bằng cảm
biến khối lượng không khí nạp (MAFS) và cảm biến áp suất tuyệt đối đường nạp
(MAPS).

6
THX/Baigiangcautaodongco.

6


* Hệ thống điều khiển điện tử.
- Hệ thống điều khiển điện tử bao gồm nhiều cảm biến khác nhau, Một bộ điều khiển
trung tâm (ECM), các vòi phun và hệ thống dây dẫn điện liên quan.
- ECM xác định chính xác lượng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ từ các dữ liệu
ghi nhận của các cảm biến.
- ECM điều khiển thời gian vòi phun mở một cách chính xác ( Độ rộng xung điều
khiển) để có một tỉ số không khí / nhiên liệu hoàn hảo ( Tỉ số KK/NL= 14.7/1)
- Phụ thuộc vào tình trạng hoạt động của động cơ lượng nhiên liệu phun sẽ thay đổi.
ECM ghi nhận thay đổi nhiệt độ nước làm mát, tốc độ động cơ, góc mở bướm ga, khối
lượng không khí nạp, nồng độ oxygen trong khí xả và xác định lượng nhiên liệu phun.

1.5. Ưu điểm của hệ thống phun xăng đa điểm.
So với các hệ thống cung cấp nhiên liệu trước đây, hệ thống phun xăng đa điểm có các
ưu điểm sau:
- Hỗn hợp nhiên liệu đồng nhất giữa các xy lanh động cơ. Do nhiên liệu được phun

trực tiếp vào van nạp của mỗi xy lanh.
- Kiểm soát được chính xác tỉ số không khí/ nhiên liệu ở từng chế độ hoạt động
của động cơ.
- Cải thiện momen động cơ và đáp ứng nhanh của bướm ga. Do nhiên liệu phun
trực tiếp vào van nạp, nên việc thiết kế dạng ống góp hút có thể cải thiện vận tốc dòng
không khí đi vào van nạp. Do đó cải thiện momen động cơ và đáp ứng nhanh hơn của
bướm ga.
- Tiết kiệm nhiên liệu và cải thiện kiểm việc soát khi thải. Có thể giảm bớt việc làm
giàu hỗn hợp khi động cơ nguội hay khi mở lớn bướm ga vì việc xăng bám vào đường
ống nạp không còn nữa. Do đó sẽ tiết kiệm nhiên liệu hơn và kiểm soát khí thải tốt
hơn.
- Cải thiện khả năng khởi động và hoạt động ở nhiệt độ thấp. Kết hợp giữa phun
sương nhiên liệu và phun trực tiếp gần van nạp làm cho động cơ khởi động và hoạt
động dễ hơn ở nhiệt độ thấp.

7
THX/Baigiangcautaodongco.

7


- Hệ thống có ít các bộ phận cơ khí và giảm thiểu các điều chỉnh phức tạp. Hệ
thống không đòi hỏi điều chỉnh phức tạp và giảm việc chăm sóc bảo dưỡng.
2. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG
2.1. Sơ đồ bố trí của hệ thống cung cấp nhiện liệu trên động cơ phun xăng MFI:

Hình 8.6: Hệ thống phun xăng đa điểm của Bosch ( L-Jetronic, năm 1979)
1.Thùng xăng; 2.Bơm xăng; 3. Lọc xăng; 4 .Bộ giảm dao động áp suất; 5.ECU;
6. Bôbin đánh lửa; 7. Bộ chia điện; 8. Bugi; 9.Vòi phun; 10. Đường phân phối nhiên
liệu; 11.Bộ điều hòa áp suất; 12.Van khởi động lạnh; 13.Vít không tải; 14. Bướm ga;

15. Cảm biến vị trí bướm ga; 16. Cảm biến lưu lượng khí nạp; 17. Cảm biến nhiệt độ
không khí nạp. 18. Cảm biến oxygen; 19. Công tắc nhiệt; 20 Cảm biến nhiệt độ nước
8
THX/Baigiangcautaodongco.

8


làm mát; 21. Đường gió phụ; 22. Vít điều chỉnh hỗn hợp cần chừng; 23. Cảm biến vị
trí; 24. Cảm biến tốc độ; 25. Accu; 26. Công tắc đánh lửa; 27. Rơle chính; 28. Rơle
bơm nhiên liệu.

Hình 8.7: Sơ đồ điều khiển Bosch (L – Jetronic)

Hình 8.8: Sơ đồ bố trí chung trên đông cơ phun xăng đa điểm Mitsubishi 4B11
9
THX/Baigiangcautaodongco.

9


( Lancer 2008)
Các cảm biến: *1. Cảm biến khối lượng không khí nạp; *2. Cảm biến nhiệt độ không
khí nạp; *3. Cảm biến vị trí bướm ga; *4. Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp;
*5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát; *6. Cảm biến vị trí trục cam nạp; *7. Cảm biến
vị trí trục cam xả; *8. Cảm biến vị trí trục khuỷu; *9. Cảm biến kích nổ; *10. Cảm
biến oxygen(trước); *11. Cảm biến oxygen(sau); *12. Cảm biến chênh lệch áp suất
thùng nhiên liệu. *13. Cảm biến nhiệt độ thùng nhiên liệu.
Các chi tiết khác: ♦1. Valva dầu điều khiển trục cam nạp; ♦2. Valve dầu điểu khiển
trục cam xả; ♦3. Motor dẫn động bướm ga; ♦4. Vòi phun; ♦5. Solenoid valve xả hơi

xăng; ♦6. Van thông hơi xăng.

Hình 8.9: Sơ đồ bố trí chung của hệ thống phun xăng đa điểm trên động cơ
G4KC-GSL2.4 ( SOTANA 2.4 HYUNDAI 2006)
Các cảm biến: 1. MAFS- Cảm biến khối lượng không khi nạp; 2. TPS-Cảm biến vị trí
bướm ga; 3. ETS-Motor điều khiển vị trí bướm ga; 4. Knock Sensor-Cảm biến kích
nổ; 5. CKPS-Cảm biến vị trí trục khuỷu; 6. Vòi phun; 7. CMPS-Cảm biến vị trí trục
cam; 8. Van dầu điều khiển VVT; 9. Cuộn đánh lửa; 10. ECTS-Cảm biến nhiệt độ
nước làm mát; 11. HO2S(FR)-Cảm biến oxygen loại đun nóng(trước); 12. Cảm biến
vị trí bàn đạp ga; 13. HO2S(RR)-Cảm biến oxygen(sau); 14. PCM (Power train
control module)-Modun điều khiển động cơ và hệ thống truyền lực.
10
THX/Baigiangcautaodongco.

10


Hình 8.10: Sơ đồ bố trí chung của ĐC Toyota 2AZ-FE(Camry2007)

11
THX/Baigiangcautaodongco.

11


Hình 8.11: Sơ đồ bố trí chung của động cơ Toyota 1ZZ-FE

12
THX/Baigiangcautaodongco.

12


2.2. Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển phun xăng MFI trên ôtô hiện đại.

13
THX/Baigiangcautaodongco.

13


Sơ đồ khối rút gọn:

3. NHIỆM VỤ, CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CÁC CHI TIẾT TRONG HỆ
THỐNG.
3.1. BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ. ( Engine control unit-ECU,
Engine control module-ECM, Car computer…)
Nhiệm vụ của ECM thu thập những dữ liệu từ hàng chục bộ cảm biến khác nhau
(MAFS, IATS, MAPS, ECTS, TPS, APPS, HO2S, CPS, CAPS, KS, BPS…), thực
hiện hàng triệu phép tính trong mỗi giây và đưa ra quyết định điều khiển các bộ phận
chấp hành ( Thời điểm đánh lửa, pha phân phối khí, góc mở bướm ga, lượng nhiên
liệu phun…) sao cho động cơ vận hành với lượng khí xả thấp nhất, tiết kiệm nhiên
liệu và đạt công suất lớn nhất.
Ngoài các nhiệm vụ trên ECM cũng giúp cho việc chẩn đoán các hư hỏng đơn giản
hơn bằng những thiết bị tiên tiến, đơn giản hóa việc thiết kế và sản xuất ôtô, giảm số
lượng dây điện trên xe, tăng tính an toàn và tiện nghi…
Sơ đồ khối của ECM:

14
THX/Baigiangcautaodongco.

14


Một bộ phận điều khiển động cơ (ECM) hiện đại bao gồm:
- Một bộ vi xử lý 32 bit, khoảng 40 MHz ( bằng 1/100 so với PC ),
- Chương trình điều khiển được mã hóa có dung lượng nhỏ hơn 1MB ( bằng 1/1000 so
với PC).
- Một bộ nhớ truy xuất ngẩu nhiên (RAM).
- Một bộ nhớ chỉ đọc (ROM), bộ nhớ ROM hiện nay có thể sử dụng bộ nhớ FLASH
cho phép ghi dữ liệu và có thể thay, đổi chỉnh sửa dữ liệu với một thiết bị chuyên
dùng. Bộ nhớ là một EEPROM ( Electrically Erasable Programmable ROM ).
- Giao diện nhập và xuất dữ liệu hổ trợ cho bộ vi xử lý bao gồm:
* Bộ chuyển đổi tín hiệu Analog sang Digital (A-D converter) Những tín hiệu
ra từ các bộ cảm biến là những tín hệu điện dạng analog sau đó được chuyển thành tín
hiệu số cung cấp cho bộ vi xử lý.
* Bộ khuyết đại tín hiệu vào- Một vài sensor có tín hiệu ra quá nhỏ cần phải
được khuyết đại trước khi đi vào bộ chuyển đổi tín hiệu từ analog sang digital. (như
Heated oxygen sensor tín hiệu ra từ 0-1.1 V sẽ được nâng lên từ 0-4,4V)
* Bộ khuyết đại tín hiệu số ngõ ra- Tín hiệu số xuất ra của bộ vi xử lý có công
suất rất bé không thể điều khiển trực tiếp các bộ phận chấp hành. Tín hiệu này được
nâng mức công suất lên cao hơn để điều khiển bộ chấp hành. ( Vòi phun nhiên liệu,
những role điều khiển quạt làm mát, các van dầu điều khiển trục cam…). Vì vậy tín
hiệu điều khiển từ vi xử lý sẽ được khuyết đại với công suất phù hợp với mỗi bộ phận
kích hoạt.
* Các Chip truyền thông- những chip này có thể cài đặt những tiêu chuẩn
truyền thông khác nhau. Hiện nay tiêu chuẩn quốc tế được sử dụng phổ biến là CAN
(Controller Area Network). Tiêu chuẩn này cho phép tốc độ truyền dữ liệu đến 1Mbps.
Nhờ những chip này chúng ta có thể biết được những thông tin về tình trạng hoạt động
của các bộ phận, có thể chẩn đoán những hư hỏng nhanh chóng bằng những dụng cụ

chuẩn đoán tiến tiến và giảm số lượng dây điện trên xe do tín hiệu điều khiển các hệ
thống trên xe có thể sử dụng CAN ( Mạng thông tin nội bộ), trong đó cáp truyền dữ
liệu chỉ sử dụng 2 dây tín hiệu.

15
THX/Baigiangcautaodongco.

15


Hình 8.12: Bên trong một ECM trên xe Ford

Hình 8.13: Đầu nối dây tín hiệu vào và ra của ECM

Hình 8.14: Cổng chẩn đoán trên xe Toyota-DLC
3.2. CẢM BIẾN TRÊN ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐA ĐIỂM ( MFI).
3.2.1. Cảm biến khối lượng dòng khí nạp. ( Mass air flow sensor- MAFS)
- Cảm biếu lưu lượng không khí kiểu cánh. (Air flow sensor-Flap type)
Được sử dụng trong một số hệ thống phun xăng đa điểm trước đây ( K-Jetronic, KE
Jetronic, L- Jetronic…Hiện nay không còn được sử dụng). Cánh đo gió được lắp trên
đường dẫn không khí nạp. Trục quay của cánh được lắp với một chiết áp kế. Khi
16
THX/Baigiangcautaodongco.

16


không khí đi qua sẽ làm cho cánh xoay, góc xoay phụ thuộc vào thể tích không khí
nạp. Do đó làm thay đổi điện trở của chiết áp, ECU nhận tín hiệu điện áp thay đổi để
xác định lưu lượng không khí nạp. (Sơ đồ hình. 8.3)

Hình 8.15: Cảm biến lưu lượng không khí nạp loại cánh.
1. Cánh bù; 2. Buồng giảm rung; 3. Đường tắt; 4. Cánh đo gió; 5; Vít điều chỉnh cầm
chừng.

Hình 8.16: Sơ đồ hoạt động của chiết áp ở các chế độ tải trọng.
Cảm biến khối lượng dòng khí nạp có nhiệm vụ xác định khối lượng dòng khí nạp đi
vào ống góp nạp hay đi qua bướm ga.
-

Cảm biến MAF loại Karman-vortex.

Là loại cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có cấu tạo gồm một trụ đứng có tiết
diện tam giác dùng để tạo xoáy. Khi dòng không khí đi qua trụ sẽ tạo thành các
xoáy lốc Karman phía sau trụ. Áp suất của dòng Karman đi theo lỗ dẫn tác dụng
vào một gương mỏng và làm rung gương, ánh sáng của đèn Led chiếu qua gương
sẽ phản xạ lệch hướng với transistor quang nên làm thay đổi tần số đóng , mở của
trasistor quang. Như vậy tần số của trasistor quang sẽ thay đổi theo lưu lượng
không khí nạp.
17
THX/Baigiangcautaodongco.

17


Hình 8.17: Cấu tạo và hoạt động của cảm biến Karman-vortex

18
THX/Baigiangcautaodongco.

18


Hình 8.18: So đồ mạch và tín hiệu ra của cảm biến Karman vortex.
-

Cảm biến MAF loại dây nóng. ( Hot wire)

Cảm biến MAF dùng để đo khối lượng không khí đi qua đường ống nạp hay qua
bướm ga. Cấu tạo của cảm biến gồm một dây platinum được đun nóng đặt trong luồng
không khí nạp. Dòng không khí đi qua cảm biến sẽ làm nguội cả hai dây platinum và
thermistor làm thay đổi điện trở của chúng. Để duy trì một giá trị nhiệt độ (120 0C)
không đổi thì ECM sẽ thay đổi điện áp trên dây nóng ( tín hiệu điện áp) Điện áp này tỉ
lệ với dòng không khí đi qua cảm biến. ECM sử dụng tín hiệu thay đổi này để xác
định khối lượng dòng khí nạp. Dây nóng và thermistor tạo thành một mạch cầu.
Transitor công suất được điều khiển sao cho điện thế của A và B bằng nhau để duy trì
một nhiệt độ không đổi xác định.

Hình 8.19: Cấu tạo cảm biến MAF loại dây nóng.
1. Đường gió nạp; 2. Lưới bảo vệ; 3. Dây nóng; 4. Điện trở cảm biến; 5. Họng
khuếch tán.

19
THX/Baigiangcautaodongco.

19


Hình 8.20: Sơ đồ họat động và mạch điện của cảm biến MAF loại dây đun nóng
với tín hiệu điện áp thay đổi theo khối lượng không khí nạp.

-

Cảm biến MAF loại màng nóng ( Hot film)

MAF sensor được lắp ở đầu đường ống nạp, giữa bầu lọc không khí và thân bướm ga.
Phần tử cảm biến loại điện trở dạng tấm mỏng được đun nóng ở một nhiệt độ cố định.
Loại cảm biến này làm việc chính xác, tuổi thọ cao và nguyên lý hoạt động tương tự
như loại cảm biến kiểu dây nóng. Khi dòng khí nạp đi ngang cảm biến thì nhiệt từ bề
mặt tấm mỏng sẽ truyền cho dòng khí nạp làm nhiệt độ của cảm biến giảm. Vì vậy để
duy trì nhiệt độ không đồi cho phần tử này thì dòng điện hoặc điện áp cung cấp để đun
nóng điện trở cảm biến phải tăng lên. Cảm biến có thể sử dụng tín hiệu dòng điện,
điện áp hoặc tần số để xác định khối lượng dòng không khí nạp. ECM sử dụng tín
hiệu này để quyết định thời gian phun nhiên liệu ( hay lượng nhiên liệu phun) sao cho
tỉ lệ giữa không khí/ nhiên liệu phù hợp.

Hình 8.21: Cảm biến khối lượng không khí nạp loại màng nóng
(MAFS)
20
THX/Baigiangcautaodongco.

20


Hình 8.22: Đặc tính của MAFS
Số liệu tham khảo đặc tính của MAFS loại Hot film trên động cơ G4KC-GSL2.4Hyundai.

Số liệu tham khảo đặc tính của MAFS loại Hot film trên động cơ G6DA-GSL3.8 Hyundai.

21
THX/Baigiangcautaodongco.

21


3.2.2 Cảm biến nhiệt độ không khí nạp. ( Intake air temperature sensor- IATS)
Cảm biến nhiệt độ không khí nạp là một thermistor được lắp chung trên thân bộ cảm
biến khối lượng không khí nạp. Khi nhiệt độ dòng khí nạp thay đổi thì điện trở của
cảm biến cũng thay đổi. Tín hiệu điện áp ra của cảm biến đi đến ECM thay đổi. ECM
sử dụng thông tin này để thêm hoặc bớt lượng nhiên liệu cơ bản cung cấp cho vòi
phun.

Hình 8.23: Cảm biến nhiệt độ không khí nạp ( IAT)

22
THX/Baigiangcautaodongco.

22


Hình 8.24: Đặc tính của IATS
Số liệu tham khảo đặc tính của IATS trên động cơ G4KC-GSL2.4- Hyundai.

3.2.3. Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp. (Manifold absolute pressure sensorMAPS)
Cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp dùng để đo áp suất tuyệt đối trên đường nạp.
Áp suất tuyệt đối được chuyển thành tín hiệu điện áp cung cấp cho ECM. ECM sử dụng
tín hiệu này để xác định số lượng không khí nạp, tốc độ động cơ để điều chỉnh bù trừ
lượng nhiên liệu phun.
Cảm biến được lắp trên đường ống nạp. Cảm biến sử dụng chất bán dẫn có điện trở thay
đổi theo áp lực tác dụng ( piezo resistive semiconductor). Điện trở được lắp trên một
màng silicon, màng silicon biến dạng đàn hồi theo áp suất tác dụng. Màng silicon, đế thủy

tinh và nắp chụp tạo thành một buồng kín, buồng được hút chân không. Khi có áp suất tác
dụng màng bị biến dạng, điện trở cảm biến tăng lên, tín hiệu điện áp ra tăng theo. Tín
hiệu điện áp ra tỉ lệ với áp suất tuyệt đối đường nạp. ECM sử dụng tín hiệu điện thế này
để thêm hoặc bớt lượng nhiên liện phun.
23
THX/Baigiangcautaodongco.

23


Hình 8.25: Cấu tạo và hoạt động của MAPS.
A. Tải toàn phần ( áp suất cao)
B. Không tải. (áp suất thấp)

(1)Dây dẫn điện; (2)Buồng chân không; (3)Đường dẫn điện được làm kín;
(4) IC cảm biến; (5)Đế thủy tinh; (6)Nắp chụp làm kín; (7) Đường dẫn khí cần đo áp
suất

Hình 8.26: Hình dạng của MAP

Hình 8.27: Đặc tính của MAPS
Số liệu tham khảo đặc tính của MAPS trên động cơ G4KC-GSL2.4- Hyundai.
24
THX/Baigiangcautaodongco.

24


3.2.4. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ( Engine coolant temperature sensor-ECTS)
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp trên nắp máy nơi có nhiệt độ nước cao nhất.

Cảm biến sử dụng một thermistor. Điện thế ra của cảm biến thay đổi theo nhiệt độ
nước làm mát. ECM sử dụng tín hiệu điện thế ra để điều khiển lượng nhiên liệu phun,
tốc độ cầm chừng và thời điểm đánh lửa.

Hình 8.28: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Hình 8.29: Đặc tính của ECTS
Số liệu tham khảo đặc tính của ECTS trên ĐC. G4KC-GSL2.4 (SOTANA 2.4
HYUNDAI 2006)

25
THX/Baigiangcautaodongco.

25