Cảm Biến Oxy Ô Tô Và Cách Khắc Phục Lỗi, Nguyên Lý Hoạt Động, Kiểm Tra

Cảm Biến Oxy Ô Tô Và Cách Khắc Phục Lỗi, Nguyên Lý Hoạt Động, Kiểm Tra

Hiện, cảm biến oxy đang là một trong những bộ phận quan trọng không thể thiếu trong hệ thống ống xả của xe hơi. Do xe được sử dụng thường xuyên nên các chất làm mát và dầu có thể lắng đọng trong cảm biến oxy. 

Như thực tế, thiết bị này có thực sự cần thiết hay không? Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn thông tin về cảm biến oxy ô tô và cách khắc phục một cách chi tiết nhất.

Cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy hay còn gọi là Oxygen Senor. Đây là thiết bị được lắp đặt ở nhiều vị trí khác nhau trong hệ thống động cơ của xe hơi. Bộ cảm biến này có tác dụng đo nồng độ oxy còn sót lại trong khí thải của ô tô. Từ đó,  nhằm giúp động cơ xe được điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu phù hợp.

Hơn hết, điều này còn xe đảm bảo hiệu suất vận hành một cách hoàn hảo mà vẫn tuân thủ nghiêm nhặt được các tiêu chuẩn về khí thải. Theo đó, thiết bị có hệ thống đèn cảnh báo thông minh, mỗi khi đèn bật sáng để cảnh báo trong trường hợp có bộ phận nào đó gặp trục trặc. Việc này giúp bạn kiểm tra lại được được cụ thể các vấn đề mà không cần phải tháo toàn bộ hệ thống.

Lưu ý: Mỗi thương hiệu và tùy từng loại xe hơi khác nhau sẽ sử dụng các loại cảm biến ô xy khác nhau.

Một số loại cảm biến được sử dụng phổ biến và quan trọng:

  • Cảm biến khí nạp
  • Cảm biến oxy
  • Cảm biến trục cam…

Phân loại và cấu tạo của cảm biến Ô xy

Hiện nay, trên thị trường có 2 loại cảm biến oxy cơ bản gồm:

  • Oxy Narrowband: Cảm biến nung nóng.
  • Oxy Sensor: Cảm biến không nung nóng

Cấu tạo cảm biến Oxy Narrowband

Cấu tạo cảm biến Oxy Narrowband

Trong cảm biến Oxy Narrowband cũng được chia nhỏ thành 2 loại có đường dẫn khác nhau như:

1. Loại làm bằng Gốm Zirconium

Đây là thiết bị cảm biến được làm bằng Gốm Zirconium và được phủ lên 1 lớp Platin ở bề mặt tiếp xúc với khí xã. Thiết bị có đường dẫn không khí đi vào bên trong lõi cảm biến.

Theo đó, ở điều kiện nhiệt độ cao (>350 độ c) cùng với sự chênh lệch nồng độ khí xã của 2 bề mặt ngoài và trong của lõi cảm biến, thiết bị sẽ tạo ra 1 tín hiệu điện áp nằm trong khoảng từ 0.1 – 0.9V. Sau cùng, điện trier trong phát sinh thành điện thế lập tức và truyền về ECU.

Trong đó:

  • Điện áp càng nhỏ là nhiên liệu trong càng ít
  • Điện áp càng cao thì nhiên liệu dồi dào.

Để bộ cảm biến nhanh đạt tới nhiệt độ vận hành tốt khi mới khởi động lên (>350 độ c) thì thiết bị cần thêm 1 điện trở nung nóng bên trong để nung nóng bộ cảm biến khi mới nổ máy.

Giá trị của điện trở nằm khoảng 6-13 ôm.

2. Loại làm bằng Titanium

Thường loại này ít được sử dụng vì giá thành tương đối “chát”. Cùng với đó thiết bị (phản ứng mạnh hơn mà không cần đưa không khí vào lõi của cảm biến và độ bền cũng cao hơn) Loại này thay đổi điện trở theo nồng độ oxy trong khí xả. Đặc biệt, cảm biến có thêm 1 điện trở nung nóng bên trong để nung nóng cảm biến khi mới nổ máy.

Cấu tạo cảm biến Ô xy Wideband

Cấu tạo cảm biến Ô xy Wideband

Cảm biến oxy Wideband (A/F sensor) – Đây là loại cảm biến có cấu tạo rất phức tạp. Loại này được lắp đặt không có điện trở và phải tự làm nóng cho đến khi đạt được nhiệt độ làm việc thích hợp.

Cũng chính vì đó, các dòng xe sử dụng loại cảm biến này thường bắt đầu chạy sẽ hoạt động với lượng hòa khí nhiên liệu khá thấp, mất nhiều thời gian thì lượng hòa khí nhiên liệu mới đạt đến độ tiêu chuẩn.

Các bộ phận trong gồm có: Nernst Cell – Giống với cảm biến oxy Zirconium, đồng thời bộ cảm biến này còn có Pump Cell để oxy hóa lượng oxy có trong buồng tham chiếu.

Cảm biến oxy có tác dụng gì?

Cảm biến oxy có tác dụng gì?

Chức năng chính của loại thiết bị này là đo hàm lượng khí thải o xy thừa. Đồng thời, đưa dữ liệu này đến ECU – Bộ kiểm soát và điều khiển trung tâm của xe ô tô. Từ đó, hệ thống sẽ đánh giá nồng độ oxy và đưa ra các điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp vào động cơ sao cho phù hợp với tỷ lệ không khí nạp vào.

Cùng với đó, ECU còn hỗ trợ thiết bị kéo dài thời gian cung cấp nhiên liệu để giảm thiểu nồng độ hóa chất của các khí thải gây ô nhiễm môi trường khí như: COx, SOx,…

Trong trường hợp xe không lắp đặt được hệ thống cảm biến oxy hoặc bộ cảm biến bị lỗi sẽ gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của động cơ.

Một số ví dụ như: Xe khó tăng tăng, xăng vị tiêu hao nhiên liệu nhiều hoặc nguồn khí thải của xe vượt quá ngưỡng tiêu chuẩn của động cơ…

Nguyên lý làm việc của cảm biến oxy

Nguyên lý làm việc của cảm biến oxy

Bộ cảm biến o xy ô tô có nguyên lý hoạt động theo quy trình:

Khu vực lắp đặt thiết bị thường là những vị trí ở lỗ có ren – Ngay trước bộ xúc tác khí thải của động cơ. Bộ xúc tác khí thải thường nằm ở gần cuối đường ống xả và phía sau bộ giảm thanh.

Khi hoạt động, khí xả của động cơ đi qua đường ống có lắp đặt cảm biến oxy, dòng điện thế tỉ lệ nghịch với lượng oxy. Khi đó, trong khí thải và truyền về ECU do tiếp xúc của oxy trong khí thải với đầu dò cảm biến.

Trường hợp nếu lượng khí thải oxy từ động cơ cao thì dòng điện thế phát sinh sẽ ở mức khoảng 0,1V, ngược lại nếu lượng oxy thải ra thấp thì  dòng điện sinh ra khoảng 0,9V. Từ đó, dựa trên điều kiện này thì ECU sẽ điều chỉnh lại thời gian cho phép phun nhiên liệu một cách thích hợp hơn để giúp lượng xăng  trong động cơ gần đạt mức lý tưởng.

Sơ đồ mạch điện và vị trí của cảm biến oxy

Sơ đồ mạch điện và vị trí của cảm biến oxy

Các lỗi cảm biến oxy thường gặp

Các lỗi cảm biến oxy thường gặp

Một số lỗi ở bộ cảm biến oxy thường thấy do:

  • Sử dụng nguyên liệu kém: Trên thực tế, tuổi thọ của cảm biến oxy phụ thuộc nhiều vào chất lượng của xăng hay nhiên liệu đầu vào. Nếu nguyên liệu kém, lẫn nhiều tạp chất và bị ảnh hưởng od nhiều yếu tố khác thì thiết bị rất dễ bị bỏng.
  • Đứt dây điện hoặc cảm biến bị cong vẹo: Đây là trường hợp đèn báo “Check engine” bật sáng nhưng không phải là do hư hỏng hoàn toàn. Do đó, chủ xe có thể “tùy cơ ứng biến” như nối lại dây điện hoặc cân chỉnh lại cảm biến cho phù hợp.
  • Không vệ sinh thiết bị: Việc để bộ cảm biến bám đầy bụi than hoặc các tạp chất khác bám trên đầu dò để tăng độ nhạy giúp giảm lượng tiêu thụ đốt trong của nhiên liệu .
  • Bộ cảm biến bị chết: Thông thường, mỗi chiếc cảm biến chỉ sử dụng được khoảng 80 – 100 nghìn km. Chủ xe chỉ có một phương án duy nhất là thay mới thiết bị cảm biến khi chết cảm biến.

Dấu hiệu cảm biến oxy lỗi

Là một trong những thiết bị quan trọng trên xe ô tô, dưới đây là những dầu hiệu cảm biến oxy bị lỗi mà bạn cần biết:

Xe hao xăng

Dấu hiệu cảm biến oxy lỗi

Dấu hiệu đầu tiên để biết được cảm biến bị lỗi chính là sự hao xăng. Cụ thể là khi thiết bị bị lỗi thì dữ liệu truyền tới PCM sẽ bị giảm tốc độ chính xác. Thậm chí, không có nguồn dữ liệu gửi về.

Ngay lúc này, ECU chỉ tính toán mức ước lượng của nguyên nhiên liệu theo cảm biến lưu lượng khí áp, bởi nó khó có thể nghiên cứu và phân tích chính xác được. Việc này dẫn đến tình trạng dù ít oxy trong nguồn khí thải nhưng nhiên liệu được thêm vào vẫn rất lớn và gây ra tình trạng thừa nhiên liệu.

Theo đó, dần dần mức hao xăng sẽ tăng lên nếu không khắc phục sớm điều này.

Khói xe có mùi xăng sống

Khói xe có mùi xăng sống

Nếu chủ xe hoặc người lái xe nhận thấy khói xe có mùi xăng sống thì có thể là cảm biến oxy đang gặp trục trặc. Bởi lẽ, lượng xăng chảy vào buồng đốt khá nhiều, xăng không đốt cháy toàn bộ ảnh hưởng trực tiếp tới đường ống xả thải ra bên ngoài.

Đèn Check Engine bật sáng

Đèn Check Engine bật sáng

Đèn Check Engine có nhiệm vụ chính là thông báo không động cơ hay các bộ phận liên quan bị lỗi. Chính vì thế, khi chủ xe/ người điều khiển xe phát hiện ra đèn sáng thì nên tiến hành đi kiểm tra lại cảm biến động cơ xe.

Cách kiểm tra cảm biến oxy

Cách kiểm tra cảm biến oxy

Bên cạnh việc bạn phải nắm được các vấn đề lỗi và công dụng của cảm biến oxy. Bạn cần phải biết thêm về cách kiểm tra cảm biến oxy để có thể tự xử lý thiết bị 1 cách hoàn hảo.

Dưới đây là các bước để kiểm tra cảm biến oxy mà bạn có thể tham khảo 2 cách sau:

Trường hợp cảm biến vẫn đang lắp đặt trong động cơ

  • Bước 1: Dùng đầu cực dương (+) dây đo kết nối với đầu ra của cảm biến oxy. Phần đầu cực âm (-) nối với sườn xe hoặc thân máy. Ngay khi, máy xe đang nóng, vặn chìa khoá sang ON nhưng không nổ máy, điện thế từ cảm biến ở mức 0.4 – 0.45 V là bình thường.
  • Bước 2: Bạn tháo rời đầu nối cảm biến oxy kết nối với Volt kế. Sau đó, nổ máy xe, thay đổi tốc độ tăng ga lên xuống. Bạn tiếp tục quan sát, nếu thấy điện thế dao động trong khoảng 0.5 V là bình thường, khác mức này nghĩa là cảm biến đang gặp vấn đề.

Trường hợp cảm biến tháo rời khỏi động cơ

  • Bước 1: Bán sử dụng kẹp cố định thiết bị trên mặt phẳng và gắn dây dẫn của Volt vào từng vị trí. Sau đó, sử dụng mỏ hàng để đổ nóng từng vị trí phần đầu của bộ cảm ứng.
  • Bước 2: Đến khi cảm biến đủ nóng, mức điện thế sẽ đạt 0.6V và duy trì liên tục trên 20 giây. Sau cùng, điện thế sẽ giảm xuống 0.1V/s khi dừng mỏ hàng.

Một số kinh nghiệm khi sửa lỗi cảm biến khí thải

https://www.canva.com/design/DAFPes-Lgbg/iiyWSB2tgMWprS6va_Lx_g/edit?ui=eyJEIjp7IkIiOiJNQUZQZXVxLUtaVSJ9fQ

Theo kinh nghiệm quan sát và thường xuyên sửa chữa những lỗi cảm biến oxy thực tế. Các chuyên gia đã cho đưa ra 1 số “mẹo” nhỏ để khắc phục lỗi này như:

  • Hư dây cháy.
  • Báo lỗi Too lean – Too rich.

Bạn có thể sử dụng công cụ Long Term Fuel Trim và  Short Term Fuel Trim để tìm hiểu. Cụ thể hơn.

  • Đối với các lỗi hiển thị ở hệ thống System to lean: Hở đường nạp, Kim phun bị kẹt, cảm biến oxy chết, bơm xăng không đủ áp, bộ đo gió báo sai, hở cổ ống xả, hỏng van thông hơi các te….
  • Đối với các lỗi hiển thị ở hệ thống System to rich: Kim phun đái, bugi kém, bô bin đánh lửa kém, tắc lọc gió, mất áp suất buồng đốt, Áp lực bơm xăng quá cao, cảm biến Oxy hư, tắc ống xả, cảm biến đo gió báo sai.

Các bước vệ sinh cảm biến oxy

Để kéo dài tuổi thọ cũng như đảm bảo được khả năng vận hành. Dưới đây là các bước vệ sinh cảm biến o xy mà bạn nên biết.

Các bước vệ sinh cảm biến oxy

Bước 1: Chuẩn bị dụng cụ vệ sinh

Các dụng cụ gồm có:

Kính mắt và găng tay làm việc.

Kích nâng ô tô

Cơ lê: giúp tháo và lắp bộ cảm biến

WD-40 và xăng: hóa chất giúp bạn sạch cảm biến

Thùng chứa: Dùng để giữ xăng cùng với cảm biến oxy. Do đó, hãy chắc chắn rằng thùng đủ lớn, cứng rắn và có nắp đậy kín.

Bàn chải mềm: Để làm sạch chất bẩn.

Khăn giấy: Sử dụng để làm khô cảm biến ô xy.

Bước 2: Tìm và xác định vị trí cảm biến oxy

Bạn đậu và đổ xe ở vị trí có nhiều ảnh sáng và không khí thông thoáng. Tiến hành nâng ô tô để nâng xe lên một cách tốt để bạn xác định vị trí của cảm biến oxy.

Lưu ý: trong quá trình làm sạch, cần bảo vệ mình bằng kính bảo hộ và găng tay khi làm việc, đặc biệt là khi tiếp xúc với xăng.

Bước 3: Tìm và tháo bỏ cảm biến ô xy

Cảm biến oxy gồm 1 chiếc được đặt trước bộ trung hòa khí thải và 1 chiếc được đặt sau bộ trung hòa khí thải. Do đó, khi đã xác định được vị trí của cảm biến thì bạn lấy WD-40 phun lên cảm biến để bôi trơn giúp bạn dễ dàng tháo bỏ nó một cách dễ dàng. Sau khoảng 10 phút, hãy tháo bỏ nó ra khỏi các phụ kiện xung quanh.

Bước 4: Nhúng cảm biến ô xy vào thùng chứa

Bạn nên kiểm tra thùng chứa trước để đảm bảo rằng bình chứa không bị rò rỉ khi đổ đầy xăng. Sau đó, đặt các cảm biến oxy vào trong thùng chứa và cẩn thận đổ xăng từ bình vào thùng.

Tiếp đến, hãy để thùng chứa ở khu vực khô ráo và thoáng mát qua đêm nhằm cung cấp thời gian cho khí phản ứng với bụi bẩn trong các cảm biến ô xy.

Bước 5: Khuấy hỗn hợp trong thùng chứa

Sau khi đã ngâm cảm biến ô xy qua đêm, hãy nhấc bình lên và khuấy hỗn hợp trong bình chứa thêm một lần nữa.

Bước 6: Chải nhẹ cảm biến oxy

Trong trường hợp bụi bẩn ở cảm biến không hoàn toàn biến mất khi ngâm khí, có thể dùng bàn chải mềm để chải nhẹ trên cảm biến.

Lưu ý thực hiện chà nhẹ mọi chi tiết của cảm biến ô xy khi chúng vẫn còn nằm trong xăng. Không nên chà quá mạnh vì dễ gây hại cho cảm biến.

Bước 7: Lau khô và lắp đặt cảm biến vào vị trí cũ

Dùng khăn giấy để làm khô cảm biến ô xy và lắp chúng vào vị trí chính xác trong ống xả ô tô.

Lưu ý, cần siết chặt các bu lông trên cảm biến để đảm bảo an toàn khi sử dụng.

Sau khi đã lắp ráp cảm biến hoàn chỉnh, hãy hạ kích nâng ô tô xuống và khởi động ô tô để cảm nhận được hiệu suất của động cơ để xe được vận hành êm ái và trơn tru khi cảm biến ô tô được làm sạch.

Trên đây là những thông tin chi tiết về cảm biến oxy ô tô và cách khắc phục mà Nghiencar muốn gửi đến bạn. Chúc các bạn áp dụng thành công theo các hướng dẫn.

Rate this post