Cảm biến lưu lượng khí nạp có cấu tạo và hoạt động thế nào?

Cảm biến lưu lượng khí nạp được biết đến với vai trò điều chỉnh lượng không khí trong quá trình đốt cháy của động cơ để phù hợp cho hoạt động của xe. Tuy nhiên, bởi vì thường xuyên tiếp xúc với nhiệt độ cao nên có thể dẫn đến tình trạng hư hỏng, công suất động cơ kém, khiến xe chết máy, không thể di chuyển được… nên cần bảo dưỡng thường xuyên. Danxe.com.vn sẽ cùng bạn tìm hiểu rõ hơn về vấn đề này qua những thông tin sau.

Thế nào là cảm biến lưu lượng khí nạp?

Cảm biến lưu lượng khí nạp tên tiếng Anh là Mass Air Flow Sensor 

Cảm biến lưu lượng khí nạp tên tiếng Anh là Mass Air Flow Sensor – MAF nằm giữa bộ lọc vào đường ống nạp. Chức năng của bộ phận này xác định tốc độ, khối lượng của không khí khi đi vào hệ thống phun nhiên liệu tại động cơ đốt trong. 

Theo đó, trong động cơ đốt trong, không khí đạt chuẩn sẽ giúp cho bộ điều khiển trung tâm ECU từ đó cân bằng và cung cấp thông tin chuẩn xác đến khu vực buồng đốt. Vậy nên, nếu như bộ phận này có vấn đề gì, động cơ sẽ hoạt động kém hiệu quả, công suất giảm xuống khiến ô tô tiêu tốn nhiều năng lượng hơn bình thường. 

Cảm biến lưu lượng khí nạp thường được dùng kết hợp cùng với cảm biến oxy nhằm giúp kiểm soát chặt chẽ về tỷ lệ không khí vào phần động cơ. Ngoài ra, do mật độ không khí phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ và môi trường… nên cảm biến MÀ còn giúp phát huy vai trò hiệu quả trong xác định lượng khí nạp vào xi lanh. 

Nguyên lý hoạt động và cấu tạo như thế nào?

Nguyên lý hoạt động của lưu lượng khí nạp được đánh giá là khá phức tạp và cung cấp được những tín hiệu chính xác để giúp ECU tính toán lượng xăng phun cơ bản, góc đánh lửa sớm để giúp làm tăng hiệu quả vận hành.  

Cấu tạo cảm biến MAF như thế nào?

Cấu tạo cảm biến MAF 

Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp gồm điện trở, phần mạch điều khiển và dây nhiệt. Chức năng chính của cảm biến khí nạp là chuyển đổi lượng không khí có sẵn trong động cơ trở thành tín hiệu điện áp, gửi về bộ điều khiển trung tâm (ECU) để hỗ trợ việc tính toán chính xác ECM (mô-đun điều khiển động cơ).

Nhờ vậy, động cơ có thể nhận biết được chính xác nguyên liệu cần phun, thời gian xilanh đốt cháy và thời điểm sang số phù hợp giúp đảm bảo hiệu suất vận hành. 

Nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp

Nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp

Cảm biến MAF gồm dây dẫn điện nhỏ là dây nhiệt cùng thiết bị để đo nhiệt độ không khí. Khi động cơ ở trạng thái không tải. sẽ có một lượng nhỏ không khí chạy xung quanh phần dây nhiệt. Lúc này, động cơ sẽ xuất hiện dòng điện cường độ thấp để giúp dây được giữ nóng. 

Khi nhấn ga ô tô, van tiết lưu sẽ mở để giúp không khí đi qua, hỗ trợ làm nguội dây dẫn. Lượng khí càng lớn, cường độ dòng điện càng cao để tăng khả năng dây được giữ nóng. Lúc này, chip điện tử được lắp thêm cảm biến MAF để chuyển năng lượng thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi đến hộp điều khiển truyền động PCM. 

Tại đây, mức nhiên liệu cần nạp cần có sự tính toán chính xác giúp đảm bảo cho tỷ lệ cháy được tối ưu trong buồng đốt. Bên cạnh đó, PCM cũng sử dụng những thông tin về lưu lượng gió để hỗ trợ kiểm tra thời điểm sang số phù hợp. Nếu như cảm biến MÀ trục trặc, hộp số sẽ không thể hoạt động trơn tru được. 

Những loại cảm biến lưu lượng khí nạp phổ biến

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều lưu lượng khí nạp phổ biến đã và đang được áp dụng, cụ thể: 

Cảm biến trên Vane Meter 

Cảm biến trên Vane Meter 

Đây là cảm biến lưu lượng khí nạp giúp tính toán được lượng không khí đi qua các khe nút gió phần động cơ. Sau đó, tín hiệu điện áp sẽ gửi về bộ điều khiển trung tâm ECU để xác định, tính toán đi vào buồng đốt lượng khí bao nhiêu. Tuy vậy, cảm biến MAF này cũng có những mặt hạn chế đó là:

• Khiến cho luồng không khí bị giảm, điều này làm ảnh hưởng đến công suất của động cơ. 
• Những vùng tiếp điểm của điện và mối nối cơ học dễ bị mài mòn theo thời gian.
• Có thiết kế cồng kềnh nên việc lắp đặt được trong khoang động cơ có diện tích hạn chế sẽ gặp nhiều khó khăn. 
• Quá trình định hướng quay của cánh gạt đòi hỏi tính chính xác cao. 

Cảm biến lưu lượng dây nhiệt

Cảm biến lưu lượng dây nhiệt

Hiện nay, dòng cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt được sử dụng khá phổ biến trên các dòng ô tô, chức năng của nó đó là hỗ trợ cung cấp điện áp liên tục đến dây treo tại luồng không khí của động cơ. Khi nhiệt độ của dây dẫn tăng lên cường độ dòng điện qua mạch sẽ có sự thay đổi nhất định.
Và nhiệt độ sẽ tăng cho đến khi điện trở quay về trạng thái cân bằng. Sự biến đổi tăng giảm của cường độ dòng điện sẽ tỷ lệ thuận đối với lượng khí đi qua phần dây dẫn.  Những tín hiệu điện áp sẽ truyền đến bộ điều khiển trung tâm có thể tính toán chính xác mức không khí sẽ đi vào buồng đốt. 

So với cảm biến trên Vane Meter, dòng cảm biến này được đánh giá là có nhiều mặt vượt trội: 

• Phản ứng nhanh hơn so với những thay đổi trong luồng không khí. 
• Quy trình và vị trí lắp đặt đơn giản hơn so với các cảm biến khác. 
• Có độ bền cao bởi không có các bộ phận chuyển động. 
• Chi phí tiết kiệm.

Bên cạnh những ưu điểm đã nêu trên, bộ phận cảm biến này cũng có những mặt hạn chế đó là: 

•  Bộ phận dây nhiệt dễ bị hỏng, giảm tuổi thọ nhanh nguyên nhân do bụi bẩn và dầu. 
• Quá trình vận hành có dòng chảy tầng đi qua.
•  Phần dây bạch kim bên trong có cảm biến mỏng nên dễ bị đứt nếu như thao tác không cẩn thận. 

Cảm biến lưu lượng khí nạp có bền không?

Sau một thời gian sử dụng, cảm biến áp suất khí nạp có thể xảy ra những sự cố hư hỏng làm ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu suất hoạt động của ô tô. Những lỗi phổ biến điển hình như tình trạng động cơ quay không khởi động được, có thể dẫn đến tình trạng chết máy, khó tăng tốc, hiệu quả vận hành kém… Chủ xe có thể tìm hiểu về dấu hiệu cảm biến lưu lượng khí nạp bị lỗi tại nhà hoặc đến các trung tâm bảo dưỡng uy tín.

Như vậy, bài viết đã chia sẻ đến chủ xe những thông tin hữu ích về cảm biến lưu lượng khí nạp. Qua đó, bạn có thể hiểu hơn về quá trình vận hành và bảo dưỡng xe. Đừng quên đến với Danxe.com.vn để có những trải nghiệm tuyệt vời, mang đến sự khác biệt cho xế yêu cùng dán Decal xe, dán phim cách nhiệt chống nóng, dán PPF bảo vệ lớp sơn xe.