Tìm hiểu về các loại cảm biến trên ô tô

Với công nghệ ngày một phát triển, xe ô tô ngày này càng được trang bị nhiều loại cảm biến. Nhờ các loại cảm biến này trong xe hơi, máy tính có thể đưa ra quyết định xử lý dựa trên những gì đang xảy ra trong và ngoài xe. Chúng thực hiện các nhiệm vụ khác nhau, ví dụ như xác định và ngăn chặn các vấn đề tiềm năng có thể xảy ra. Giúp những chiếc xe hoạt động trơn tru, hiệu quả và thông minh.

Đặc biệt trong cuộc chạy đua công nghệ xe tự hành đang diễn ra những năm gần đây.

Các loại cảm biến trên xe ô tô mà có thể bạn chưa biết

Các loại cảm biến trên ô tô có thể được hiểu đơn giản như giác quan của con người, việc vận hành tốt các cảm biến này sẽ truyền tải thông tin lên trung tâm điều khiển giúp hệ thống phân tích và đưa ra các phản ứng sao cho động cơ hoặc các thiết bị liên quan hoạt động một cách phù hợp và hiệu quả nhất.

Các loại cảm biến trên xe ô tô thông dụng nhất

Cảm biến trên xe ô tô, là một trong những thiết bị hỗ trợ vận hành động cơ xe hoạt động ổn định và liên tục thông qua bộ điều khiển trung tâm.

Cảm biến vị trí trục khuỷu – Crankshaft Sensor

Cảm biến loại này có công dụng báo cho ECU của xe biết chính xác vị trí của cốt máy ở những vị trí tương ứng với cuối thì nổ để ECU điều chỉnh các thời điểm phun nhiên liệu và đánh lửa thích hợp cho các xi-lanh của động cơ.

Crankshaft Sensor là một trong những cảm biến quan trọng góp phần trong việc vận hành động cơ. Nếu thiếu cảm biến trên xe ô tô này, động cơ có thể không khởi động được, tốc độ cầm chừng không đều. Máy rung vì đánh lửa sai, hao xăng và tăng tốc không ổn định.

Cảm biến vị trí trục cam – Camshaft Sensor

Trong các loại cảm biến trên ô tô thì cảm biến vị trí trục cam có chức năng xác định vị trí của trục cam và cung cấp thông tin cho bộ xử lý trung tâm để tính toán thời điểm phun nhiên liệu hợp lý nhất.

Nếu thiếu đi cảm biến này thì sẽ khó khởi động xe, động cơ chết đột ngột, động cơ bỏ máy hoặc không đáp ứng tăng tốc, sáng đèn CHECK ENGINE.

Cảm biến vị trí bướm ga – TPS Sensor

Cảm biến vị trí bướm ga có nhiệm vụ xác định độ mở của bướm ga và gửi thông tin về bộ xử lý trung tâm giúp điều chỉnh lượng phun nhiên liệu tối ưu theo độ mở bướm ga. Trên các dòng xe sử dụng hộp số tự động, vị trí bướm ga là thông số quan trọng để kiểm soát quá trình chuyển số.

Cảm biến áp suất đường ống nạp – Map Sensor

Cảm biến áp suất có nhiệm vụ cung cấp tín hiệu áp suất chân không dưới dạng điện áp hoặc tần số về bộ xử lý trung tâm để tính toán lượng nhiên liệu cần cung cấp cho động cơ. Khi xe ở chế độ không tải hoặc nhả ga, áp suất chân không giảm. Ngược lại, khi tăng tốc hoặc tải nặng, áp suất chân không tăng lên.

Khi xe không có cảm biến MAP, động cơ sẽ nổ không êm, công suất động cơ kém, tốn nhiên liệu và xe thải ra nhiều khói.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát – Engine Coolant Temperature Sensor

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có nhiệm vụ đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ và truyền tín hiệu đến bộ xử lý trung tâm để tính toán thời gian phun nhiên liệu, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải, …ở một số dòng xe, tín hiệu này còn được dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả, chạy quạt làm mát động cơ.

Nếu thiếu đi Engine Coolant Temperature Sensor, xe sẽ khó khởi động.

Cảm biến lưu lượng khí nạp – MAF Sensor

Cảm biến MAF có chức năng đo khối lượng khí nạp qua cửa hút và truyền tín hiệu về ECU để điều chỉnh lượng nhiên liệu phun đạt tỉ lệ chuẩn và điều chỉnh góc đánh lửa phù hợp.

Khi cảm biến lưu lượng khí nạp gặp vấn đề động cơ sẽ chạy không êm, không đều hoặc không chạy được, công suất động cơ kém, xe chạy tốn nhiên liệu hơn, chết máy,…

Cảm biến kích nổ – Knock sensor

Các xe ngày nay sử dụng một hộp ECU để điều chỉnh thời điểm đánh lửa dựa trên các thông số được thiết lập sẵn trong hộp ECU cũng như thông tin thời gian thực tế chẳng hạn như tải trọng, vị trí bướm ga, tốc độ động cơ, tốc độ xe. Các thông tin này được liên tục cập nhật bởi hộp ECU trong lúc xe hoạt động. Hộp ECU sẽ nhận tín hiệu từ cảm biến kích nổ để điều chỉnh thời điểm đánh lửa sao cho hạn chế lại độ rung của động cơ (tiếng gõ) nhằm điều chỉnh thời điểm đánh lửa trễ đi, ngăn chặn hiện tượng kích nổ, giúp động cơ hoạt động hiệu quả nhất.

Cảm biến oxy – Oxygen Sensor

Cảm biến oxy có chức năng đo lượng oxy dư trong khí thải động cơ và truyền tín hiệu về ECU nhằm điều chỉnh tỉ lệ nhiên liệu và không khí cho phù hợp.

Các loại cảm biến trên ô tô rất quan trọng trong việc vận hành ô tô của bạn trong việc kiểm soát tiêu hao, hoạt động đánh lửa, những thay đổi khi cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị hỏng, xe nhiều khói….

Thông tin thêm về các loại cảm biến trên ô tô

Có bao nhiêu cảm biến trong xe hơi?

Theo báo cáo, nhu cầu thị trường về cảm biến ô tô có thể trị giá hơn 26 tỷ đô la và đang tăng trưởng từng ngày.
Các cảm biến đang được lắp đặt trên xe để đáp ứng các tiêu chuẩn an ninh và hiệu quả tiên tiến cũng như nhu cầu giải quyết vấn đề theo các tiêu chuẩn chung và yêu cầu về môi trường mới.

Số lượng cảm biến được sử dụng trong các xe sẽ tăng lên khi các hệ thống điện tử tăng lên. Hiện nay, mỗi chiếc xe có khoảng 60 – 100 cảm biến. Với cuộc chạy đua về công nghệ của các hãng xe, số lượng này sẽ tăng lên để giúp những chiếc xe có thể thông minh hơn.

Cảm biến sẽ hoạt động như thế nào?

Là các cơ quan giống như giác quan của con người. Là một thành phần của hệ thống điều khiển điện tử. Cảm biến được thiết kế để ghi lại các biến vật lý hoặc hoá học, sau đó chuyển đổi chúng thành các tín hiệu điện tử. Sau đó nữa các tín hiệu điện hoặc dữ liệu này sẽ được thu thập và xử lý.

Cảm biến nào thường được sử dụng trong xe hơi?

Các loại cảm biến trên ô tô

Cảm biến định vị (góc/khoảng cách)

Xác định:
– Góc lái
– Mức nhiên liệu
– Van lưu tiết
– Chân ga của bàn đạp phang
– Vị trí góc và khoảng cách trong máy bơm phun nhiên liệu
– Góc nghiêng

Các loại cảm biến radar và siêu âm sử dụng để tính toán khoảng cách của chướng ngại vật cho các hệ thống hỗ trợ lái xe hiện đại cũng có thể được bao gồm trong loại cảm biến này

Cảm biến gia tốc

Các cảm biến này ghi lại khả năng tăng tốc của thân xe và được sử dụng trong các hệ thống an toàn thụ động (passive safety systems) và hệ thống ổn định lái xe (driving stability systems).
– Trong hệ thống an toàn thụ động bao gồm:
+ Dây căng dây an toàn
+ Thanh cuộn
+ Túi khí

– Hệ thống ổn định lái xe:
+ Phanh chống khoá
+ Kiểm soát điện tử hoặc ESC, ESP

Cảm biến vận tốc và tốc độ

Xác định:
– Tốc độ của trục cam
– Tốc độ của trục khuỷu
– Tốc độ của bánh xe
– Máy bơm phun nhiên liệu

Cảm biến nhiệt độ

Đo chụp chỉ số nhiệt độ:
– Bên trong và bên ngoài
– Nước làm mát máy
– Dầu động cơ
– Thiết bị bay hơi hoặc hệ thống điều hoà không khí
– …

Cảm biến áp suất

– Áp suất nhiên liệu
– Áp suất phanh
– Áp suất lốp
– Áp suất môi trường không khí
– Áp suất điều chế cho hộp số tự động
– Áp suất thuỷ lực cho hệ thống lái trợ lực hoặc chống bó cứng phanh (ABS)
– Áp suất môi chất lạnh cho hệ thống điều hoà không khí

Cảm biến mô-men xoắn và lực

– Lực đạp
– Trọng lượng người sử dụng xe – dùng cho các hệ thống hạn chế thích ứng
– Mô-men xoắn lái và lực phanh
– …

Cảm biến khí

Đọc thành phần của khí thải hoặc phát hiện các chất nguy hiểm giúp không khí trong lành:
– Cảm biến oxy
– Cảm biến nitric oxide (NOx)

Lưu lượng kế

Được sử dụng để nắm bắt các yêu cầu nhiên liệu và lượng không khí hút vào động cơ

Cảm biến lót phanh

Cảm biến hao mòn phanh thường nằm trên lớp lót phanh và có cùng độ mòn. Một chỉ báo hao mòn nói với người lái xe rằng lớp lót phanh đã bị mòn và đã đạt đến giới hạn hao mòn.

Tốc độ, hộp số

Cảm biến truyền động tăng tốc độ truyền. Bộ điều khiển sử dụng tín hiệu tốc độ để kiểm soát chính xác áp suất dịch chuyển trong quá trình dịch chuyển và để xác định bánh răng nào nên tham gia khi nào.

Mức nước làm mát / Mức dầu động cơ

Để tăng sự thoải mái và an toàn vận hành, các mức như nước làm mát, chất lỏng máy giặt và dầu động cơ được quan sát bằng cảm biến mức. Các cảm biến này gửi tín hiệu đến bộ truyền động cơ sau đó kích hoạt đèn báo.

Tốc độ, khoảng cách di chuyển

Cảm biến khoảng cách được sử dụng để tăng tốc độ lái xe. Nó thường được gắn trên trục sau hoặc hộp số. Thông tin thu được là cần thiết cho việc kiểm soát hành trình, điều khiển trượt chuyển đổi và đồng hồ tốc độ.

Cảm biến điều khiển động cơ, cảm biến xung, trục khuỷu

Cảm biến nhận vị trí của trục khuỷu và tốc độ động cơ được gọi là cảm biến trục khuỷu. Để tính toán đánh lửa và xung tiêm, bộ điều khiển sử dụng các giá trị mà trục khuỷu chụp.

Vị trí trục cam

Cảm biến trục cam nằm ở đầu xi lanh. Nó quét một thiết bị vòng ở trục cam. Thông tin sau đó được sử dụng, ví dụ:

• Để bắt đầu tiêm
• Để tín hiệu kích hoạt van điện từ
• Đối với hệ thống phun/bơm vòi phun
• Đối với điều khiển gõ xi lanh cụ thể

Đồng hồ đo khối lượng không khí

Đồng hồ được đặt giữa đa tạp ngấp và vỏ bộ lọc không khí. Nó đo khối lượng không khí bị hút bởi động cơ. Biến này cung cấp cơ sở để tính toán số lượng nhiên liệu được yêu cầu bởi động cơ.

Nhiệt độ không khí lượng / Nhiệt độ bên ngoài / Nhiệt độ bên trong

Nhiệt độ của không khí xung quanh được chụp bởi cảm biến nhiệt độ không khí. Các giá trị đo được sử dụng làm giá trị điều chỉnh cho hệ thống phun hoặc để kiểm soát các hệ thống khác nhau, ví dụ, hệ thống điều hòa không khí. Tùy thuộc vào nhiệt độ không khí cần đo, vị trí lắp đặt sẽ khác nhau. Ví dụ, cảm biến cho nhiệt độ đầu vào nằm trong ống dẫn khí.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến này được gắn vít trong hệ thống làm mát. Nó ghi lại nhiệt độ thông qua đầu máy đo nhô ra vào chất làm mát. Để thích ứng với lượng nhiên liệu được bơm vào động cơ, bộ điều khiển sử dụng giá trị này.

Cảm biến van điều tiết

Các cảm biến này được gắn chặt vào trục van ga. Họ theo dõi góc mở của van ga. Dựa trên các giá trị, các thiết bị điện tử động cơ tính số lượng nhiên liệu được tiêm dựa trên các yếu tố quyết định khác.

Cảm biến gõ (Knock sensors)

Một hình thức đốt cháy không kiểm soát được trong một động cơ xăng được gọi là gõ. Nó phải được kiểm tra và quy định kể từ khi gõ liên tục có thể làm hỏng động cơ. Dựa trên tín hiệu điện áp của cảm biến gõ, bộ điều khiển động cơ điều chỉnh điểm đánh lửa trong một phạm vi ngay dưới giới hạn gõ. Cảm biến knock luôn được theo dõi bởi bộ điều khiển.

Áp suất ống hút

Cảm biến áp suất ống hút đo chân không ống hút xuống hạ lưu của van và gửi thông tin này đến bộ điều khiển động cơ dưới dạng tín hiệu điện. Giá trị này, cùng với giá trị của cảm biến nhiệt độ không khí được kết hợp để khối lượng không khí hút vào có thể được tính toán.

Cảm biến oxy

Để đảm bảo hỗn hợp đốt cháy tối ưu mọi lúc, cảm biến oxy đo hàm lượng oxy không cháy trong khí thải.

Cảm biến va chạm túi khí

Loại cảm biến được sử dụng rộng rãi là thiết kế cơ điện một quả bóng và thiết kế ống giảm khí. Được giữ tại chỗ bởi một nam châm nhỏ, cảm biến chỉ đơn giản là một ống nhỏ với một công tắc ở một đầu và một quả bóng thép mạ vàng ở đầu kia. Một khi cảm biến nhận được một jolt mạnh, đủ để gõ bóng lỏng lẻo từ nam châm, bóng sẽ lăn xuống ống, nhấn chuyển đổi và đóng mạch. Ống nghiêng lên trên để quả bóng có thể trở lại vị trí ban đầu của nó sau khi một tác động.

Hoảng loạn hoặc phanh nghiêm trọng một mình không thể gây ra một túi khí để triển khai họ chỉ triển khai trong tai nạn. Túi khí phía trước thường được thiết kế để triển khai trên trung bình đến nghiêm trọng phía trước hoặc gần phía trước tai nạn, được mô tả như là tai nạn được so sánh với nhấn một cố định, hàng rào vững chắc tại 8-14 mph hoặc cao hơn tương đương với nhấn một chiếc xe chưa sử dụng có kích thước tương tự như khoảng 16-28 mph hoặc cao hơn.