1. THÔNG BÁO TUYỂN ADMIN DIỄN ĐÀN 2013
    Tìm kiếm nhà trọ - Ở ghép
    THÔNG BÁO BÁN ÁO SPKT.NET CHO THÀNH VIÊN DIỄN ĐÀN


    HÃY TÌM KIẾM Ở ĐÂY TRƯỚC KHI ĐẶT CÂU HỎI
    {xen:phrase loading}

Hệ thống phun xăng điện tử EFI

Thảo luận trong 'Điện - Điện tử ô tô' bắt đầu bởi LGTech, 3 Tháng bảy 2010.

  1. LGTech Member

    Số bài viết: 150
    Đã được thích: 3
    Điểm thành tích: 18
    Để đảm bảo yêu cầu về khí thải cũng như độ ô nhiễm môi trường, suốt thời gian qua, các hệ thống nhiên liệu trong xe hiện nay đã thay đổi rất nhiều. Năm 1990, chiếc Justy của Subaru đặt dấu chấm hết cho sự tồn tại sau rất nhiều năm của bộ chế hòa khí tại Mỹ, thay thế vào đó là hệ thống phun xăng. Thực tế, hệ thống phun xăng đã bắt đầu manh nha từ những năm 50, và cho đến năm 1980 thì hệ thống phun xăng điện tử đã được sử dụng rộng rãi ở các xe có xuất xứ từ Châu Âu.
    [FLASH]http://www.hiendaihoa.com/images/stories/quang-cao/2010/legia-220x110.swf[/FLASH]

    Tuy vậy, không thể phụ nhận vai trò quan trọng của bộ chế hòa khí trong lịch sử ngành công nghiệp sản xuất ô tô. Bộ chế hòa khí đóng vai trò là bộ phận cung cấp nhiên liệu trong động cơ đốt trong. Cùng với sự phát triển của nền công nghiệp sản xuất ô tô, bộ chế hòa khí cũng ngày càng được phức tạp hóa hơn, để đảm bảo động cơ hoạt động một cách hiệu quả nhất. Về cơ bản, bộ chế hòa khí có 5 chế độ vòng hoạt động chính:
    [IMG]
    Bàn đạp ga trên xe được nối với van tiết liệu, van có nhiệm vụ điều chỉnh lượng không khí cung cấp cho động cơ. Khi bàn đạp ga được nhấn, van tiết liệu mở ra cho không khí hút vào nhiều hơn. Lúc đó, bộ phận điều khiển động cơ ECU sẽ nhận biết được độ mở của van tiết liệu, để điều chỉnh lượng xăng phun vào động cơ. Khi van tiết liệu mở, cần lập tức điều chỉnh lượng xăng để động cơ được cung cấp đủ xăng, nếu không khi khởi động, xe sẽ có cảm giác bị ngắc.

    Các cảm biến theo dõi liên tục lượng không khí hút vào xy lanh cũng như lượng oxy thoát ra ở ống xả. Dựa vào các thông tin này, bộ ECU có thể điều chỉnh tỷ lệ hòa trộn nhiên liệu tối ưu cho động cơ.
    Ống phun nhiên liệu

    Ống phun nhiên liệu là một van điều khiển bằng điện tử. Thông qua một máy bơm nhiên liệu, vòi phun được cung cấp xăng đã điều áp. Van có khả năng đóng mở nhiều lần trong một giây.
    [IMG] Khi vòi phun được kích điện, nó mở ra, xăng được bơm với áp suất cao qua đầu phun cực nhỏ. Đầu phun được thiết kế phun xăng mịn như sương để đốt cháy dễ dàng.
    [IMG] Bộ ECU tính toán lượng xăng phun vào bằng thời gian mở van, van mở càng lâu lượng xăng càng nhiều.
    [IMG] Các vòi phun nhiên liệu được gắn sát ngay các ống hút của động cơ. Một ống nhiên liệu chứa xăng nén cung cấp xăng cho các vòi phun.
    Cảm biến động cơ
    Để tối ưu tỉ lệ nhiên liệu hòa trộn trong mọi điều kiện làm việc của động cơ, ECU phải theo dõi và xử lí rất nhiều thông tin từ các cảm biến. Dưới đây là một vài cảm biến quan trọng:
    - Cảm biến lượng khí nạp để đo lượng không khí xy lanh hút vào.
    - Cảm biến ôxy đo lượng ôxy trong khí thải nhằm xác định nhiên liệu hòa trộn thừa hay thiếu xăng để ECU hiệu chỉnh khi cần thiết.
    - Cảm biến vị trí van tiết liệu để ECU điều chỉnh lượng xăng phun vào phù hợp khi đạp ga .

    - Cảm biến nhiệt độ chất lỏng động cơ cho ECU biết nhiệt độ làm việc của động cơ.

    - Cảm biến hiệu điện thế để ECU bù ga khi mở các thiết bị điện trong xe.
    - Cảm biến áp suất ống tiết liệu: lượng không khí hút vào máy là chỉ số quan trọng để ECU đo công suất động cơ. Càng nhiều không khí đi vào xy lanh áp suất càng giảm. Vì vậy, dựa vào số đo áp suất, ECU sẽ xác định được công suất động cơ.
    - Cảm biến tốc độ động cơ dùng giám sát tốc độ, một trong các nhân tố để tính toán xung độ.
    Phun đa điểm có 2 kiểu phun: tất cả các đầu phun cùng mở hoặc lần lượt từng đầu phun chỉ mở khi xy lanh của đầu phun đó bắt đầu kỳ hút (hệ thống phun nhiên liệu đa điểm liên tiếp). Ưu điểm của dạng này là khi nhấn ga gấp, hệ thống đáp ứng nhanh hơn nhiều vì chỉ cần đến khi xy lanh tiếp theo mở van hút nhiên liệu thay vì chờ vòng quay máy kế tiếp.


    Các thuật toán dùng để điều khiển động cơ khá phức tạp. Phần mềm giữ cho xe có nồng độ khí thải ở mức cho phép trong 100.000 dặm, đạt tiêu chuẩn tiết kiệm nhiên liệu EPA và bảo đảm độ bền động cơ. Ngoài ra còn rất nhiều các yêu cầu khác.



    Số vòng/phút
    Tải trọng

    Bộ phận điều khiển động cơ ECU sử dụng công thức và các bảng tra để xác định thời gian đóng mở vòi phun phù hợp với từng điều kiện vận hành cụ thể của động cơ. Thuật toán gồm rất nhiều chỉ sốnhân với nhau. Đa số được tìm từ các bảng tra. Ví dụ:
    Thời gian mở van = Thời gian mở van tiêu chuẩn x hệ số A x hệ số B.
    Thời gian mở van tiêu chuẩn bằng cách, dựa trên số vòng quay động cơ và tải.
    Ví dụ, tốc độ động cơ là 2000 vòng/phút, tải bằng 4, hệ số giao nhau giữa 2 hệ số trong bảng tra là 8 mili giây.
    Cho C và D là các thông số cảm biến, C là nhiệt độ động cơ, D là lượng ôxy đo được trong ống xả.
    Nếu nhiệt độ là 100 và mức ôxy là 3, dựa vào bảng tra ta có A=0.8 và B= 1.
    C
    A
    D
    B
    Suy ra 8 x 0.8 x 1 = 6.4 mili giây.
    Từ đó ta thấy, cách ECU tính toán thời gian phun nhiên liệu tối ưu dựa vào rất nhiều yếu tố. Trong thực tế, ECU phải xử lý hơn 100 thông số như thế để tính toán thời gian phun xăng tối ưu. Nhiều thông số thay đổi liên tục trong quá trình vận hành, và tùy thuộc vào tốc độ động cơ, ECU phải thực hiện phép tính này hàng trăm lần trong một giây.
    Các chip tăng công suất
    Thông thường, các chip này được sản xuất bởi một hãng thứ 3. Chip công suất này thay thế chip nhớ có sẵn trong ECU chứa toàn bộ các bảng tra. Giá trị trong các bảng tra mới được sửa đổi để tăng lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ, hoặc thay đổi thời điểm đánh lửa, nhằm tăng tối đa công suất. Chip được thiết kế sao cho động cơ đạt công suất cao nhất nhưng lại bỏ qua các vấn đề về nồng độ khí thải, tính ổn định, tính kinh tế, điều mà các nhà sản xuất cũng như người tiêu dùng quan tâm.
  2. daihoa New Member

    Số bài viết: 184
    Đã được thích: 1
    Điểm thành tích: 0
    cảm ơn bài viết của Bác, nhưng cho hỏi bác viết bài trên nhằm mục đích ji thế!
  3. Dê con New Member

    Số bài viết: 1,272
    Đã được thích: 1
    Điểm thành tích: 0
    ko thấy chữ ký àh? :-"
  4. vieclamonline1 New Member

    Số bài viết: 1
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0
    em cứ tưởng bác có tài liệu về phun xăng điện tử chứ cái này thì không cần thiết cho lắm. Nhưng dù sao thì cũng thanks pác!!!!!!!!!
  5. cuongauto New Member

    Số bài viết: 6
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0
    CẢM BIẾN DÙNG TRÊN HỆ THỐNG PHUN NHIÊN LIỆU ĐIỆN TỬ
    1. Các vấn đề chung
    Các nỗ lực nhằm tăng hiệu suất của động cơ trong khi phải giảm suất tiêu hao nhiên liệu và mức độ ô nhiễm khí thải làm cho HTPNL và hệ thống điều khiển động cơ trở lên phức tạp hơn rất nhiều. Chính vì vậy, số lượng và chủng loại cảm biến sử dụng trên động cơ đ• tăng lên không ngừng. Trên Hình 4-1 là các tham số có thể được đo trên động cơ diesel khi đang vận hành.
    Cảm biến và cơ cấu chấp hành đảm bảo việc giao tiếp giữa ECU (có vai trò là bộ phận xử lý thông tin) với phương tiện và các hệ thống phức tạp của nó như: hệ thống lái, hệ thống phanh, khung gầm, các chức năng thân xe (chương trình ổn định điện tử, điều hoà không khí, quản lý động cơ ...). Các mạch tích hợp trong cảm biến sẽ chuyển đổi các loại tín hiệu ra của cảm biến để chúng có thể được xử lý bởi ECU.
    Kỹ thuật cơ-điện tử (trong đó các bộ phận cơ khí, điện tử và xử lý dữ liệu được liên kết và phối hợp rất chặt chẽ với nhau) ngày càng có vai trò quan trọng hơn trong kỹ thuật cảm biến. Các bộ phận này thường được tích hợp theo module. Do tín hiệu ra của cảm biến không chỉ có tác động trực tiếp đến các đặc tính vận hành của động cơ (công suất, mô men, mức độ ô nhiễm…) mà còn tác động đến tính năng an toàn và điều khiển phương tiện, nên các cảm biến (mặc dù đang trở lên nhỏ gọn hơn) phải đáp ứng các yêu cầu là có dải đo rộng hơn và độ chính xác cao hơn. Tùy vào mức độ tích hợp, tất các chức năng như: làm phù hợp dạng tín hiệu đầu ra, chuyển đổi A/D, tự căn chỉnh đều được kết hợp trong cảm biến. Trong tương lai, một bộ vi xử lý nhỏ (dùng để xử lý tín hiệu cảm biến) có thể sẽ được bổ sung vào module cảm biến. Với giải pháp này có những ưu điểm sau:
    + Giảm công suất tính toán cần thiết trong khối ECU.
    + Có thể sử dụng một giao diện chung, thống nhất và linh hoạt cho tất cả các cảm biến.
    + Có thể sử dụng cùng một cảm biến cho nhiều mục đích khác nhau thông qua kênh dữ liệu.
    + Có thể đo được những biến động nhỏ hơn của đại lượng cần đo.
    + Việc căn chỉnh cảm biến sẽ dễ dàng hơn.
    Trong Chương 4 sẽ trình bày về cấu tạo và nguyên lý làm việc của các loại cảm biến chính (H•ng Bosch) dùng trên HTPNL điều khiển điện tử.
    1 Cảm biến nhiệt độ
    1.1 Phạm vi sử dụng
    + Cảm biến nhiệt độ động cơ: Cảm biến này được lắp ở khoang nước làm mát (ở khu vực phía trên của thân máy) của động cơ. Tín hiệu của nó được hệ thống điều khiển dùng để tính toán nhiệt độ động cơ; khoảng đo của cảm biến này từ - 40 đến + 1300C.
    + Cảm biến nhiệt độ khí nạp: Cảm biến này được lắp trên đường nạp. Tín hiệu của nó cùng với tín hiệu từ cảm biến áp suất khí tăng áp sẽ được dùng để tính khối lượng khí nạp. Ngoài ra, tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ khí nạp còn được dùng cho việc điều khiển các vòng lặp khác nhau (tuần hoàn khí thải, kiểm soát áp suất khí tăng áp). Khoảng đo của cảm biến này từ - 40 đến + 1200C.
    + Cảm biến nhiệt độ dầu bôi trơn động cơ: Tín hiệu của cảm biến này được dùng để tính toán khoảng thời gian giữa 2 lần bảo dưỡng. Khoảng đo của cảm biến này từ - 400 đến +170 0C.
    + Cảm biến nhiệt độ nhiên liệu: Cảm biến này được tích hợp trong mạch áp suất thấp của hệ thống phun nhiên liệu diesel. Nhiệt độ nhiên liệu được dùng để tính toán chính xác lượng nhiên liệu phun. Khoảng đo của cảm biến này từ -400 đến +120 0C.
    + Cảm biến nhiệt độ khí xả: Cảm biến này được lắp trên đường thải, tại điểm có trường nhiệt độ tới hạn. Tín hiệu của cảm biến này đuợc dùng cho hệ thống điều khiển vòng lặp ngược của hệ thống xử lý khí thải. Để đo nhiệt độ khí thải thường sử dụng cảm biến điện trở bạch kim. Khoảng đo của cảm biến này từ -400 đến +1000 0C.
    1.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
    Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, có thể sử dụng rất nhiều dạng cảm biến nhiệt độ. Một điện trở đo bằng bán dẫn (điện trở phụ thuộc nhiệt độ) được lắp trong thân cảm biến. Các điện trở được sử dụng có thể có Hệ số nhiệt độ âm – NTC (Negative Temperature Coeficient) hoặc hệ số nhiệt độ dương -PTC (Positive Temperature Coeficient). Với điện trở kiểu NTC (thường được sử dụng hơn) thì điện trở sẽ giảm khi tăng nhiệt độ, và ngược lại với điện trở kiểu PTC.
    Điện trở đo (là một phần của mạch chia điện áp) sẽ được đặt một điện áp 5V. Do vậy, điện áp đo được qua điện trở đo sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ. Điện áp đo được này sẽ tỷ lệ với nhiệt độ đo được tại vị trí của cảm biến và nó sẽ là tín hiệu đầu vào của bộ chuyển đổi A/D. Một đặc tính (được lưu trữ trong ECU của hệ thống điều khiển động cơ) sẽ cung cấp giá trị nhiệt độ cụ thể ứng với mọi giá trị điện áp ra đo được.
    2. Cảm biến mức nhiên liệu
    Cảm biến mức nhiên liệu (Fuel-level Sensor) được đặt trong thùng chứa để đo mức nhiên liệu trong thùng và sẽ gửi tín hiệu tương ứng về ECU hoặc tới panel điều khiển của xe. Bơm cung cấp (dùng điện) và bầu lọc có nhiệm vụ cung cấp đủ nhiên liệu sạch cho động cơ (Hình 4-4).
    Cảm biến mức nhiên liệu bao gồm bộ đo điện thế, lò xo gạt, thanh dẫn (dạng mạch in 2 tiếp điểm) và các đầu nối. Cảm biến hoàn thiện được bọc trong một vỏ kín, cách ly với nhiên liệu. Phao nhiên liệu được gắn vào đầu cuối của cần mức nhiên liệu, đầu còn lại của cần được nối với trục quay của bộ đo điện thế. Tùy theo hệ thống cụ thể, phao có thể gắn cố định vào cần mức hoặc có thể quay tự do. Hình dạng của cần mức và phao tùy thuộc vào HTPNL cụ thể.
    Lò xo gạt của bộ đo điện thế được cố định với cần mức thông qua một chốt. Đầu tiếp điểm của lò xo gạt sẽ tạo tiếp xúc giữa lò xo này và r•nh điện trở. Khi mức nhiên liệu thay đổi, lò xo sẽ di chuyển dọc theo r•nh này và tạo ra tỷ số điện áp tỷ lệ với góc xoay của cần mức (phụ thuộc vào vị trí của phao). Góc quay giới hạn của cần mức (ứng với mức nhiên liệu thấp nhất và cao nhất) là 1000. Điện áp vận hành của của cảm biến từ 5 đến 13 V.
    4. Cảm biến đo điện thế dạng đĩa
    4.1. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến đo điện thế dạng đĩa (Sensor-plate Potentiometer) được sử dụng trong cảm biến đo lưu lượng khí nạp của HTPX kiểu KE-jetronic, có nhiệm vụ ghi lại vị trí (góc xoay) cánh van của cảm biến lưu lượng. Tốc độ nhấn bàn đạp chân ga của người lái sẽ thu được từ di chuyển của phần tử cảm biến (với độ trễ nhỏ, khi có xét đến dịch chuyển của bướm ga). Tín hiệu này sẽ tương ứng với sự thay đổi về lượng khí nạp theo thời gian (nói cách khác, nó tỷ lệ với công suất ra của động cơ). Cảm biến điện thế dạng đĩa sẽ gửi tín hiệu này tới ECU để điều khiển bộ định lượng nhiên liệu kiểu điện-thủy lực (HTPX kiểu KE-Jetronic). Phụ thuộc vào trạng thái vận hành của động cơ và tín hiệu điều khiển từ ECU, cơ cấu chấp hành sẽ thay đổi áp suất trong khoang chân không của van chênh lệch áp suât (trong bộ phân phối nhiên liệu), và do đó sẽ thay đổi lượng nhiên liệu được đưa tới vòi phun.
    4.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Cấu tạo của cảm biến điện thế dạng đĩa được trình bày trên Hình 4-5. Cảm biến điện thế được chế tạo trên chất nền gốm, sử dụng kỹ thuật màng. Nguyên lý đo dựa theo sự thay đổi về điện trở (của điện trở dạng màng) khi thay đổi chiều dài làm việc của nó. Độ rộng của điện trở dạng màng được thiết kế thay đổi nhằm tạo ra đặc tính điện thế không tuyến tính. Do đó, tín hiệu gia tốc cao nhất sẽ được tạo ra khi phần tử cảm biến bắt đầu di chuyển từ vị trí không tải. Tín hiệu này sẽ giảm khi công suất ra của động cơ tăng lên.
    5. Cảm biến vị trí bướm ga
    5.1. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến vị trí bướm ga (Throtle-Vavle Sensor) dùng để ghi lại vị trí (góc quay) của bướm ga động cơ xăng. Trên HTPX kiểu M-Motronic, nó đựợc dùng để tạo ra tín hiệu tải thứ cấp. Ngoài ra, nó còn được dùng làm thông tin phụ trợ cho các chức năng động lực học; nhận biết chế độ vận hành của đông cơ (không tải, tải cục bộ, toàn tải); tín hiệu khẩn cấp khi cảm biến tải chính (cảm biến đo khối lượng khí nạp) bị hỏng. Nếu cảm biến vị trí bướm ga được sử dụng là cảm biến tải chính thì có thể đạt yêu cầu về độ chính xác bằng cách sử dụng 2 bộ đo điện thế cho 2 khoảng góc quay.
    Hệ thống ME-Motronic điều chỉnh mô men xoắn yêu cầu thông qua bướm ga. Để kiểm tra việc bướm ga đến di chuyển đến vị trí yêu cầu, cảm biến vị trí bướm ga cũng được sử dụng để xác định vị trí của van (trong mạch điều khiển vị trí kiểu vòng lặp kín). Để đảm bảo an toàn, cảm biến này được lắp 2 bộ đo điện áp làm việc song song (với các tín hiệu điện áp tham chiếu riêng biệt).
    5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga được trình bày trên Hình 4-6
    Cảm biến độ mở bướm ga là cảm biến góc quay kiểu điện thế với một (hoặc hai) đường đặc tính tuyến tính (Hình 4-7). Cánh quay của cảm biến được nối cơ khí với trục cảm biến, các tiếp điểm (dạng thanh) gắn trên cánh sẽ trượt từ bên này sang bên kia của r•nh trượt. Trong quá trình di chuyển này, cảm biến sẽ chuyển góc quay của trục cảm biến thành tỷ số điện áp UA/UV (tỷ lệ với góc quay của bướm ga). Điện áp vận hành của cảm biến là 5 V.
    6. Cảm biến vị trí bàn đạp chân ga
    6.1. Phạm vi sử dụng
    Trong hệ thống điều khiển động cơ truyền thống, tùy theo yêu cầu (tăng tốc, giảm tốc, giữ nguyên tốc độ) người vận hành sẽ tác động đến động cơ thông qua bàn đạp chân ga để can thiệp cơ khí vào bướm ga (động cơ xăng) hoặc vào bơm cao áp (động cơ diesel).
    Trong hệ thống điều khiển động cơ bằng điện tử, không cần sử dụng cáp hoặc thanh dẫn cơ khí để nối bàn đạp chân ga với bướm ga hoặc thanh răng bơm cao áp. Khi đó, tác động của người lái lên bàn đạp chân ga sẽ được cảm biến vị trí bàn đạp ga (có nhiệm vụ ghi lại dịch chuyển của bàn đạp chân ga) chuyển tới ECU dưới dạng một tín hiệu điện. Hệ thống này còn được gọi là “Lái bằng điện” (Drive-by-wire). Các dạng bàn đạp chân ga đ• tích hợp sẵn cảm biến (thành một module rất thuận tiện cho việc lắp đặt) được trình bày trên Hình 4-8.
    Hình 4-8. Các dạng bàn đạp chân ga đ• tích hợp cảm biến (Bosch), [6][7]
    6.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    + Cảm biến vị trí bàn đạp ga kiểu điện thế: Thành phần chính của cảm biến này là bộ đo điện thế, có điện áp phát triển theo vị trí thiết lập của bàn đạp chân ga. Trong ECU, một đặc tính được sử dụng để tính toán hành trình dịch chuyển của bàn đạp ga (hoặc góc quay của nó) từ giá trị điện áp này. Một cảm biến thứ 2 (cảm biến dự phòng) được tích hợp trong khối để phục vụ mục đích chẩn đoán và cung cấp tín hiệu thay thế (khi cảm biến thứ nhất bị trục trặc). Nó là một bộ phận của hệ thống giám sát động cơ. Có loại cảm biến bàn đạp chân ga hoạt động với bộ đo điện thế thứ 2 (điện áp qua bộ đo này thường bằng 1/2 giá trị điện áp qua bộ đo thứ nhất). Với phương án này, sẽ thu được 2 tín hiệu điện áp độc lập phục vụ cho việc chẩn đoán. Thay vì việc sử dụng bộ đo điện thế thứ 2, một số cảm biến vị trí chân ga sử dụng công tắc không tải thấp (Low-idle Switch) để cung cấp tín hiệu tới ECU khi bàn đạp chân ga ở vị trí không tải thấp. Trên các phương tiện dùng hệ thống truyền lực tự động, cảm biến vị trí chân ga có thể được tích hợp thêm nhiều công tắc khác,
    + Cảm biến góc quay dùng hiệu ứng Hall: Cảm biến góc quay dùng hiệu ứng Hall kiểu ARS1 (Angle of Rotation Sensor) dựa trên nguyên lý nam châm di động. Nó có khả năng đo được góc xấp xỉ 900 (Hình 4-9 và 4-10).
    Rô to (nam châm vĩnh cửu) dạng đĩa hình bán nguyệt (chi tiết 1, Hình 4-9) tạo ra một từ trường, dòng từ này sẽ quay trở lại rô to qua đầu cực (2), phần tử dẫn có từ tính nhẹ (3) và trục (6). Trong quá trình làm việc, lượng từ quay trở lại thông qua phần tử dẫn từ (3) là hàm của góc quay rô to ?. Một cảm biến Hall (5) được đặt trong đường từ của mỗi phần tử dẫn, do vậy có thể tạo ra được đặc tính tuyến tính trong khoảng đo.
    Cảm biến góc quay dùng hiệu ứng Hall kiểu ARS2 của h•ng Bosch (Hình 4-11) có thiết kế đơn giản hơn, không có phần tử dẫn từ.
    Cảm biến ARS2 gồm một nam châm quay quanh một cảm biến hiệu ứng Hall. Quỹ đạo chuyển động của nó có dạng một cung tròn. Do chỉ có một phần nhỏ của đặc tính dạng hình sin là có độ tuyến tính tốt, nên cảm biến Hall được bố trí ra xa tâm cung tròn một khoảng nhỏ. Bằng cách này, phần tuyến tính của đường đặc tính có thể được tăng lên đến hơn 1800. Về mặt cơ khí, cảm biến kiểu ARS2 có mức độ phù hợp cao hơn với bàn đạp chân ga.

    7. Cảm biến pha dùng hiệu ứng Hall
    7.1. Phạm vi sử dụng
    Trong 1 chu trình công tác của động cơ 4 kỳ, pít tông 2 lần lên đến ĐCT. Nhiệm vụ của cảm biến pha là xác định xem pít tông đang ở trong kỳ nén (sẽ liên quan đến nhiều công việc khác như phun nhiên liệu, đánh lửa...) hay kỳ thải và gửi tín hiệu tương ứng về ECU.
    7.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Cảm biến pha sử dụng hiệu ứng Hall (Hình 4-12): Một bánh quay nhiễm từ (chi tiết 7, Hình 4-12 a) tạo tín hiệu (xung) quay cùng với trục cam. Một mạch tổ hợp (IC) theo hiệu ứng Hall được bố trí giữa bánh tạo tín hiệu và một nam châm vĩnh cửu (chi tiết 5), phát ra trường điện từ có cường độ mạnh vuông góc với phần tử Hall. Khi một răng (Z) của bánh tạo tín hiệu chuyển động qua phần tử cảm biến nó sẽ làm thay đổi cường độ của trường điện từ. Đây là nguyên nhân khiến các điện tử (bị cuốn đi bởi một điện áp theo chiều dọc của cảm biến) sẽ bị lệch đi một góc ? (Hình 4-12 b). Điều này tạo ra một tín hiệu điện áp (điện áp Hall), có độ lớn khoảng mili vôn, không phụ thuộc vào tốc độ tương đối giữa cảm biến và bánh tạo tín hiệu. Một mạch điện tử được tích hợp trong IC của cảm biến Hall sẽ chuẩn hóa (tín hiệu điện áp Hall) và xuất tín hiệu ra dạng xung hình chữ nhật kiểu “cao”/”thấp” như trên Hình 4-12 c.
  6. cuongauto New Member

    Số bài viết: 6
    Đã được thích: 0
    Điểm thành tích: 0
    8. Cảm biến tốc độ động cơ
    8.1. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến tốc độ động cơ dùng để xác định tốc độ quay của trục khuỷu động cơ và vị trí của trục khuỷu (nhằm xác định vị trí của pít tông). Tốc độ quay của trục khuỷu đựơc tính toán từ tần số tín hiệu ra của cảm biến. Tín hiệu ra từ cảm biến tốc độ quay trục khuỷu là một trong các tín hiệu điều khiển quan trọng nhất của hệ thống điều khiển động cơ.
    8.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Cảm biến được lắp đối diện trực tiếp với một bánh quay kích từ (chi tiết 7, Hình 4-13), 2 chi tiết này cách nhau một khe hở không khí hẹp. Một lõi sắt non (4) được bao kín bởi một cuộn dây điện từ (5). Lõi sắt non này cũng được liên kết tới nam châm vĩnh cửu (1), và một từ trường phát triển qua lõi sắt tới bánh kích hoạt. Mức của từ trường qua cuộn dây phụ thuộc vào vị trí cảm biến (đang đối diện với răng của bánh kích hoạt hay khe hở). Khi răng của bánh quay đối diện với cảm biến sẽ làm tăng từ trường hoạt động qua cuộn dây, và ngược lại sẽ làm giảm từ trường khi cảm biến đối diện với khe hở. Vì thế, khi bánh kích từ quay, nó gây ra sự dao động của từ trường và tạo ra một điện áp hình sin trong cuộn dây. Tín hiệu từ cảm biến tốc độ quay kiểu cảm ứng tỷ lệ với tốc độ thay đổi từ trường (Hình 4-13 b). Biên độ của điện áp xoay chiều tăng mạnh cùng với sự tăng tốc độ quay của bánh kích từ (từ vài mV cho đến trên 100 V). Bánh kích từ cần quay với tốc độ tối thiểu khoảng 30 vg/ph để có thể tạo ra một tín hiệu đủ mạnh
    Số răng của bánh kích từ phụ thuộc vào các ứng dụng cụ thể. Trên HTPNL điều khiển điện tử dùng van điện từ, thường sử dụng bánh có 60 răng. Tuy nhiên, do 2 răng bị bỏ đi, vì thế bánh kích hoạt chỉ có 60-2= 58 răng. Răng có khe hở rất lớn này được dùng để xác định vị trí trục khuỷu và là tín hiệu đồng bộ của ECU.
    Trên thực tế, có loại bánh kích hoạt khác mà chỉ có 1 răng/xy lanh. Trường hợp động cơ 4 xy lanh, bánh kích hoạt có 4 răng và 4 xung sẽ được sinh ra sau mỗi vòng quay. Hình dạng răng của bánh kích hoạt và lõi sắt phải rất phù hợp với nhau. Một mạch điện tử được tích hợp trong ECU sẽ biến đổi điện áp hình sin (có đặc tính là biên độ thay đổi rất lớn) thành một điện áp dạng sóng vuông có biên độ không đổi để sử dụng cho việc tính toán của ECU.
    9. Cảm biến kích nổ
    9.1. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến kích nổ (Knock Sensor) kiểu áp điện là một dạng cảm biến dao động và nó có khả năng nhận diện dao động cấu trúc của động cơ. Điều này xuất hiện khi xảy ra hiện tượng kích nổ (Knock) trong động cơ và được cảm biến chuyển thành tín hiệu điện gửi đến ECU. Các động cơ 4 xi lanh bố trí 1 hàng thường sử dụng 1 cảm biến kích nổ; động cơ 5 và 6 xi lanh dùng 2 cảm biến kích nổ; động cơ 8 và 12 xi lanh dùng 2 cảm biến kích nổ hoặc nhiều hơn.
    9.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Khi một phần tử gốm áp điện được kích thích bởi một dao động nhất định, sẽ tạo ra một lực nén tác dụng lên nó với cùng tần số của dao động kích thích. Trong phần tử gốm áp điện, lực nén gây ra sự chuyển dịch điện tích, do vậy làm xuất hiện điện áp giữa hai bề mặt ngoài của phần tử gốm. Các điện tích này sẽ được đĩa tiếp xúc gom lại và được gửi đến ECU để xử lý. Độ nhạy của cảm biến được xác định bằng tỷ số điện áp ra trên một đơn vị gia tốc (tính theo mV/g). Điện áp ra của cảm biến sẽ được xử lý bởi bộ khuếch đại AC trong ECU của hệ thống đánh lửa hoặc hệ thống điều khiển động cơ kiểu Motronic (Hình 4-15).
    Tuỳ thuộc vào từng loại động cơ cụ thể, điểm lắp đặt cảm biến kích nổ được lựa chọn sao cho hiện tượng kích nổ của mỗi xy lanh được xác định một cách chắc chắn. Cảm biến kích nổ thường được bắt bằng vít vào bên cạnh khối thân máy. Để tín hiệu ra của cảm biến có thể truyền trực tiếp (từ điểm đo trên khối thân xi lanh) đến cảm biến không bị ảnh hưởng bởi hiện tượng cộng hưởng, cũng như đảm bảo sự phù hợp với đường đặc tính đ• quy định của cảm biến, cần chú ý những vấn đề sau:
    + Bu lông định vị cảm biến phải được xiết với một mô men xác định.
    + Bề mặt tiếp xúc của cảm biến và lỗ trên khối thân máy phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng.
    + Không sử dụng bất cứ loại vòng đệm nào khi lắp cảm biến với khối thân xi lanh.
    10. Cảm biến áp suất thấp
    10.1. Phạm vi sử dụng
    + Cảm biến áp suất khí tăng áp/áp suất khí nạp: cảm biến này đo áp suất tuyệt đối trong đường nạp (ở vị trí giữa máy nén và động cơ, giá trị lớn nhất khoảng 250 kPa) và so sánh áp suất này với một áp suất chân không tham chiếu (chứ không phải với áp suất môi trường). Điều này nhằm đảm bảo việc xác định chính xác khối lượng khí nạp và kiểm soát chính xác áp suất khí tăng áp theo yêu cầu của động cơ.
    + Cảm biến áp suất môi trường: cảm biến này thường được tích hợp trong khối ECU hoặc được lắp trong khoang động cơ. Tín hiệu của nó được sử dụng để hiệu chuẩn các giá trị cài đặt (dùng cho việc điều khiển vòng lặp, ví dụ như việc tuần hoàn khí thải hoặc kiểm soát áp suất tăng áp) theo độ cao vận hành. Điều này nhằm đảm bảo quá trình tính toán của ECU có xét đến sự sai khác về tỷ trọng của không khí xung quanh. Cảm biến áp suất môi trường đo áp suất tuyệt đối, trong khoảng từ 60 đến 115 kPa (từ 0,6 đến 1,15 bar).
    + Cảm biến áp suất nhiên liệu và dầu bôi trơn: cảm biến áp suất dầu bôi trơn được lắp trong bầu lọc dầu và có nhiệm vụ đo áp suất tuyệt đối của dầu bôi trơn. Thông tin từ cảm biến này được sử dụng cho việc kiểm tra/bảo dưỡng động cơ. Khoảng đo của cảm biến này từ 50 đến 1000 kPa (từ 0,5 đến 10 bar). Dạng cảm biến này cũng có thể sử dụng để đo áp suất nhiên liệu trong mạch thấp áp (lắp trong bầu lọc nhiên liệu). Khi đó, tín hiệu của cảm biến được dùng để giám sát mức độ bẩn/tắc của bầu lọc nhiên liệu, với khoảng đo từ 20 đến 400 kPa (0,2 đến 4 bar).
    10.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Phần tử đo là bộ phận chính của cảm biến áp suất. Nó bao gồm một chíp điện tử (chi tiết 2, Hình 4-16) đặt trong một màng mỏng. Bốn điện trở biến dạng được bố trí trong lớp màng. Điện trở của chúng sẽ thay đổi khi có lực cơ khí tác dụng. Phần tử đo được bao quanh bởi một nắp che, trong khoang nắp che chịu tác động của áp suất chân không tham chiếu (Hình 4-16 và 4-17). Cảm biến áp suất này cũng có thể được tích hợp thêm cảm biến nhiệt độ.
    Màng của cảm biến áp suất bị biến dạng nhiều hoặc ít (trong khoảng từ 10 đến 1000 ?m) tùy thuộc vào áp suất được đo. Bốn điện trở biến dạng trong màng sẽ thay đổi điện trở của nó theo ứng suất cơ khí tác động lên màng. Bốn điện trở được bố trí trong một micro chíp làm bằng silic, sao cho khi màng bị tác động thì điện trở của 2 trong số chúng tăng và số còn lại sẽ giảm. Những điện trở này sẽ tạo thành một cầu Wheatstone (chi tiết 5, Hình 4-16), và một sự thay đổi điện trở của chúng sẽ dẫn đến sự thay đổi tỷ số điện áp đi qua chúng. Điều này dẫn đến sự thay đổi về điện áp đo UM (điện áp chưa khuyếch đại này sẽ tỷ lệ với áp suất tác động lên màng).
    Một bên của màng đo (phía cảm biến) chịu tác động của áp suất chân không tham chiếu (vị trí 2 trên Hình 4-17), do vậy cảm biến sẽ đo áp suất tuyệt đối của môi trường cần đo. Mạch điện tử để chuẩn hóa tín hiệu được tích hợp ngay trong micro chíp. Nó có nhiệm vụ khuếch đại điện áp của cầu đo, bù tác động của nhiệt độ và tuyến tính hóa đường cong áp suất. Tín hiệu điện áp ra (từ 0 đến 5 V) sẽ được đưa đến ECU (dùng để tính toán giá trị áp suất đo được) thông qua đầu nối (chi tiết 5, Hình 4-16).
    11. Cảm biến áp suất cao
    11.1. Phạm vi sử dung
    Trên phương tiện cơ giới đường bộ, cảm biến áp suất cao thường được sử dụng để đo áp suất nhiên liệu và dầu phanh.
    + Cảm biến áp suất bình tích áp (động cơ diesel): trong động cơ diesel dùng HTPNL kiểu CR, cảm biến áp suất cao (Rail-pressure Sensor) được dùng để đo áp suất nhiên liệu trong bình tích áp. áp suất vận hành danh nghĩa lớn nhất pmax = 160 Mpa (1600 bar). áp suất nhiên liệu được kiểm soát bởi một vòng lặp ngược và trên thực tế được duy trì không đổi, độc lập với chế độ tải và tốc độ của động cơ. Mọi sai lệch so với giá trị áp suất đ• thiết lập trước sẽ được bù bởi 1 van kiểm soát áp suất.
    + Cảm biến áp suất bình tích áp (động cơ xăng): cảm biến này (Gasoline Rail-pressure Sensor) đo áp suất xăng trong dàn phân phối của động cơ phun xăng trực tiếp. áp suất này là hàm của chế độ tải và tốc độ; và thay đổi trong khoảng từ 5 đến 12 Mpa (50 đến 120 bar). Các giá trị cài đặt phụ thuộc vào chế độ tải và tốc độ được lưu trữ trong Map của ECU và được điều chỉnh tại dàn phân phối thông qua van kiểm soát áp suất.
    + Cảm biến áp suất dầu phanh: được lắp trong bộ điều chỉnh thủy lực, dùng để đo áp suất dầu phanh (thường vào khoảng 25 MPa). áp suất lớn nhất pmax có thể lên đến 35 Mpa.
    11.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Bộ phận chính của cảm biến áp suất cao (chi tiết 3, Hình 4-18) là một màng bằng thép, bên trong có bố trí điện trở biến dạng tạo thành một cầu đo. Khoảng áp suất có thể đo của cảm biến phụ thuộc vào độ dày của màng đo (dải áp suất đo càng cao thì màng càng dày). Khi áp suất tác động vào một bề mặt của màng thông qua đường dẫn (4), màng bị biến dạng (khoảng 20 ?m tại áp suất 1500 bar) và làm cho điện trở của cầu đo thay đổi. Điện áp ra của cầu đo trong khoảng từ 0 đến 80 mV sẽ được chuẩn hóa và khuếch đại thành từ 0 đến 5V, sau đó được chuyển đến ECU để tính toán giá trị áp suất đo được.

    12. Cảm biến khí nạp
    12.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh quay
    a. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu cánh quay hiện còn được sử dụng trên một số động cơ có HTPX kiểu L-Jetronic và M-Motronic. Cảm biến này được đặt ở giữa bầu lọc không khí và bướm ga (Hình 4-19) để xác định lưu lượng khí QL được hút vào trong xi lanh.
    b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Thành phần cơ bản của lưu lượng kế kiểu này là cánh đo (1) và cánh giảm chấn (5) tạo thành một khối chữ V cứng quay quanh trục cảm biến. Khi làm việc, cánh quay (chi tiết 1, Hình 4-19) tạo ra tiết diện lưu thông thay đổi. Khi dòng không khí vào QL chuyển động qua lưu lượng kế, sẽ làm chệch hướng cánh đo, chống lại lực đẩy của một lò xo hồi vị. Do vậy, tiết diện lưu thông hiệu dụng của cảm biến sẽ tăng cùng với sự gia tăng của lưu lượng khí nạp. Sự thay đổi của tiết diện lưu thông theo vị trí của cánh đo được lựa chọn trước (theo quan hệ logarit giữa lượng khí qua cảm biến và góc quay của cảm biến). Do vậy, cảm biến lưu lượng kiểu này có độ nhạy cao, có khả năng hoạt động với độ chính xác cao trong trường hợp lưu lượng khí qua cảm biến là nhỏ. Độ chính xác được quy định là từ 1 đến 3 % giá trị đo trong toàn bộ dải đo được xác định bởi Qmax/Qmin =100/1.
    Vị trí góc của cánh quay được xác định bằng một bộ đo điện thế, nó chuyển góc quay của cánh thành tín hiệu điện áp ra và đưa đến ECU. Để loại bỏ tác động của sự già hóa của bộ đo điện thế và hệ số nhiệt độ đến độ chính xác của cảm biến, ECU sẽ chỉ đánh giá tỷ số điện trở.
    Trong quá trình vận hành một vấn đề khác cần quan tâm là sự dao động (dạng mạch đập) trong đường ống nạp do kỳ nén của các xy lanh riêng biệt gây ra. Để giảm hiện tượng dao động này xuống mức thấp nhất, cánh đo được thiết kế một cánh giảm chấn (6), kết hợp với khoang giảm chấn (5).
    Cảm biến với nguyên lý đo kiểu va đập này chỉ xác định được lưu lượng khí nạp tỷ lệ với tích số , trong khi lưu lượng thực tế tỷ lệ với tích số . Do vậy, cần có sự bù trừ về tỷ trọng (thông qua nhiệt độ, áp suất khí nạp) để có thể xác định chính xác lượng xăng phun.
    Sự thay đổi tỷ trọng của khí nạp phụ thuộc vào nhiệt độ của nó. Điều này được xét đến trong quá trình tính toán của ECU bằng một hệ số hiệu chỉnh thông qua sự thay đổi điện trở (theo nhiệt độ) của cảm biến (2) được tích hợp sẵn trong cảm biến lưu lượng. Trong các HTPX kiểu M-Motronic thường có tính năng bù áp suất, một cảm áp suất được sử dụng để xác định áp suất tuyệt đối trên đường nạp. Nó được tích hợp trực tiếp vào ECU (dùng 1 ống nối với đường nạp) hoặc lắp trực tiếp trên đường nạp.
    12.2. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt
    a. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt-HLM (Hot-wire Air-mass Meter) được đặt tại vị trí giữa bầu lọc không khí và bướm ga. Cảm biến này được sử dụng trên HTPX kiểu LH-Jetronic và M-Motronic. Nó xác định lưu lượng khối lượng QM của không khí nạp vào xi lanh và từ đó xác định tải động cơ. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu HLM là cảm biến nhanh nhất hiện nay (do nó có khả năng bắt được những dao động lên đến 1 Hz).
    b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Trước khi dòng khí nạp đi qua HLM (để làm giảm nhiệt độ của sợi đốt), nhiệt độ của nó được đo bằng điện trở bù nhiệt độ. Một mạch điều khiển vòng lặp kín sẽ điều chỉnh dòng sấy nóng sao cho sợi đốt được giữ ở mức nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ khí nạp. Do tỷ trọng của khí nạp sẽ tác động đến lượng nhiệt mà dòng khí lấy đi từ sợi đốt, nên điều này phải được xét đến khi tính toán khối lượng khí nạp vào xi lanh. Do đó, cường độ dòng sấy nóng IH sẽ đo khối lượng khí nạp và qua điện trở đo RM sẽ tạo ra tín hiệu điện áp ra UM gửi tới ECU. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu HLM còn có thể nhận diện được hướng của dòng khí nạp
    Để tránh hiện tượng kết quả đo bị trôi do cặn bẩn bám vào sợi đốt Platin, mỗi lần tắt động cơ, sợi đốt sẽ được đốt nóng trong khoảng 1 giây, đạt đến nhiệt độ khoảng 1000 0C. Do vậy, cặn bám trên sợi đốt sẽ bị bay hơi hoặc bị bong ra và sợi đốt trở về trạng thái sẵn sàng cho lần làm việc tiếp theo.
    12.3. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu màng nóng- HFM2
    a. Phạm vi sử dụng
    Cảm biến lưu lưu lượng khí nạp kiểu màng nóng HFM2 (Hot-film Air-mass Meter) đựơc đặt tại vị trí giữa bầu lọc không khí và bướm ga. Cảm biến này được sử dụng trên HTPX điện tử kiểu LH-Jetronic hoặc M-Motronic. Nó có khả năng đo rất chính xác lượng không khí hút vào xi lanh.
    b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Cảm biến gồm một cầu đo điện trở, một điện trở màng nhiệt RH được bố trí trên nền gồm (dạng thanh). Mạch cầu đo cũng được tích hợp một điện trở phụ thuộc nhiệt độ RK (cảm biến lưu lượng). Việc bố trí tách biệt màng nóng và cảm biến lưu lượng là có lợi cho mạch điều khiển vòng lặp kín. Phần tử sấy nóng và cảm biến bù nhiệt của khí nạp được cấp nhiệt riêng biệt bởi 2 mạch cưa như trên Hình 4-23. Do cặn bám hình thành chủ yếu ở cạnh trước của phần tử cảm biến, nên các bộ phận trao đổi nhiệt được bố trí ở phía sau của thanh gốm. Ngoài ra, do cảm biến có cấu trúc rất khỏe nên đảm bảo dòng khí xung quanh cảm biến không bị ảnh hưởng bởi bụi bẩn.
    Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu màng nóng có nguyên lý hoạt động tương tự cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt. Tuy nhiên, sợi đốt (dây platin) được thay thế bằng tấm kim loại mỏng (trên nền gốm) cho phép tăng độ bền vững và hạn chế ảnh hưởng của bụi hoặc dao động.Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu HFM2 không có khả năng nhận diện chiều của dòng khí nạp. Sai số của lưu lưọng kế kiểu màng nóng HFM2 là ? 4% giá trị đo, cho dù không có hiện tượng đốt nóng bụi/chất đọng bám như như cảm biến khối lượng khí nạp kiểu sợi đốt.
    12.4. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu màng nhiệt-HFM5
    a. Phạm vi sử dụng
    Để tối ưu hóa quá trình cháy và thỏa m•n các điều luật ô nhiễm, cần đo chính xác khối lượng khí nạp vào xi lanh trong mọi chế độ vận hành của động cơ. Cảm biến khối lượng khí nạp kiểu HFM5 của h•ng Bosch có độ chính xác rất cao, đồng thời có khả năng xét đến sự dao động và dòng ngược do việc đóng/mở các xu páp (nạp/thải) gây ra. Ngoài ra, sự thay đổi về nhiệt độ khí nạp không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Đây là loại cảm biến khối lượng khí nạp được sử dụng trên các HTPNL diesel điều khiển điện tử.

    b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
    Thân của cảm biến HFM5 (chi tiết 5, Hình 4-24), được lắp nhô vào trong một ống đo (2). Phụ thuộc vào lưu lượng khí nạp (nằm trong khoảng từ 370 đến 970 kg/h) hút vào động cơ, đường kính của ống đo có thể thay đổi. ống đo được lắp trên đường nạp phía sau bầu lọc không khí (có loại được thiết kế để có thể lắp vào bên trong bầu lọc không khí).
    Bộ phận quan trọng nhất của cảm biến là phần tử đo (4), trong trong đường khí nạp (8) và bộ định lượng điện tử (3). Khi làm việc, một phần của dòng khí nạp sẽ đi qua phần tử đo. Khe dẫn khí (6) qua phần tử đo được thiết kế sao dòng khí chuyển động qua phần tử đo một cách êm ả (không tạo xoáy) và quay lại ống đo thông qua đường ra (7). Biện pháp này đảm bảo hiệu quả làm việc của cảm biến ngay cả trong các trường hợp dòng khí nạp có dao động rất lớn, và cũng làm cho cảm biến có khả năng nhận diện chiều (xuôi hay ngược) của dòng khí nạp (như trên Hình 4-24).
    Cảm biến khối lượng khí nạp HFM5 là cảm biến nhiệt, hoạt động theo nguyên lý sau: Một màng cảm biến nhỏ (chi tiết 5, Hình 4-25) trên phần tử đo (3) được nung nóng bởi một điện trở sấy (lắp ở chính giữa), màng cảm biến được giữ ở nhiệt độ không đổi. Nhiệt độ giảm nhanh trên mỗi cạnh của vùng nung nóng được kiểm soát này. Sự phân bố nhiệt độ trên màng được ghi nhận bởi hai điện trở (phụ thuộc nhiệt độ) được lắp đối xứng phía trước và sau điện trở sấy (đo nhiệt độ điểm M1 và M2). Khi không có dòng khí nạp đi qua phần tử đo, đặc tính nhiệt độ là giống nhau giữa 2 phía của vùng được sấy nóng (T1=T2). Ngay khi có dòng khí đi qua phần tử đo, sự phân bố nhiệt độ đối xứng tại màng đo sẽ thay đổi. Về phía tiếp xúc trước với dòng khí nạp, đặc tính nhiệt độ sẽ tăng chậm hơn (do khí nạp sẽ làm nguội màng). ở phía đối diện (gần động cơ), ban đầu phần tử đo bị làm mát. Sau đó, không khí bị sấy nóng sẽ làm tăng nhiệt độ phần tử đo của cảm biến. Sự thay đổi về phân bố nhiệt độ dẫn đến một sự chênh lệch ?T giữa các điểm đo (M1 và M2).
    Nhiệt từ phần tử đo truyền cho khí nạp và do vậy đặc tính nhiệt của phần tử đo sẽ là hàm của khối lượng khí nạp đi qua cảm biến (vì nó không phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối của dòng khí nạp). Sự chênh lệch nhiệt độ ?T là thước đo lượng khí nạp đi qua cảm biến. Chính vì vậy, sự chênh lệch nhiệt độ được định hướng, hay nói cách khác, cảm biến này có thể xác định đồng thời cả khối lượng và hướng của dòng khí.

Chia sẻ trang này