Cảm biến nước làm mát ô tô là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động?

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ô tô là một thiết bị quan trọng trong hệ thống làm mát của động cơ ô tô và các thiết bị công nghiệp khác. Nó đo lường nhiệt độ của chất làm mát (thường là nước hoặc hỗn hợp nước và chất chống đông) và cung cấp thông tin này cho hệ thống điều khiển điện tử (ECU) của động cơ.

Thế nhưng, bạn có biết nguyên lý, cấu tạo, thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ nước làm mát như thế nào? Tất cả sẽ được Team DANOTO giải thích một cách chi tiết.

Tổng quan cảm biến nước làm mát

1. Chức năng và nhiệm vụ
2. Nguyên lý hoạt động
3. Cấu tạo
4. Thông số kỹ thuật
5. Sơ đồ mạch điện
6. Cách kiểm tra
7. Vị trí lắp đặt
8. Các triệu chứng thường gặp hư hỏng

Nếu bạn chưa tìm được bài viết chi tiết nhất về cảm biến nước làm mát thì bài viết “Cảm biến nước làm mát ô tô là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động?” này là sự lựa chọn hoàn hảo dành cho bạn. Trong bài viết, team DANOTO có chia sẻ với bạn tất cả kiến thức về cảm biến nước làm mát cũng như phân tích kỹ về từng phần.

Chức năng của Cảm Biến Nhiệt Độ Nước Làm Mát

1. Giám sát Nhiệt Độ Động Cơ:
   • Cảm biến theo dõi nhiệt độ của nước làm mát liên tục, đảm bảo động cơ hoạt động trong khoảng nhiệt độ lý tưởng.
2. Điều khiển Quạt Làm Mát:
   • Dữ liệu từ cảm biến được sử dụng để điều chỉnh hoạt động của quạt làm mát, kích hoạt hoặc tắt quạt khi cần thiết để duy trì nhiệt độ an toàn cho động cơ.
3. Điều chỉnh Tỷ lệ Nhiên liệu/Không khí:
   • ECU (bộ điều khiển động cơ) sử dụng thông tin từ cảm biến để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu/không khí, đảm bảo hiệu suất đốt cháy tối ưu và tiết kiệm nhiên liệu.
4. Điều khiển Van EGR:
   • Cảm biến giúp điều chỉnh hoạt động của van EGR (Exhaust Gas Recirculation), giảm lượng khí thải độc hại bằng cách tuần hoàn lại một phần khí thải vào buồng đốt.
5. Cảnh báo Người Lái:
   • Khi nhiệt độ nước làm mát vượt quá ngưỡng an toàn, cảm biến gửi tín hiệu cảnh báo tới bảng điều khiển để người lái biết và có thể thực hiện các biện pháp cần thiết như dừng xe để tránh hỏng động cơ.

Nhiệm vụ của Cảm Biến Nhiệt Độ Nước Làm Mát

1. Cung cấp Dữ liệu Chính Xác:
   • Đo lường nhiệt độ nước làm mát một cách chính xác và liên tục, đảm bảo hệ thống điều khiển nhận được thông tin đúng để điều chỉnh hoạt động của động cơ.
2. Bảo vệ Động Cơ:
   • Giúp ngăn ngừa tình trạng quá nhiệt, bảo vệ động cơ và các bộ phận liên quan khỏi hư hại.
3. Tối ưu Hóa Hiệu Suất Động Cơ:
   • Đảm bảo động cơ hoạt động trong khoảng nhiệt độ tối ưu, từ đó cải thiện hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của động cơ.
4. Giảm Khí Thải:
   • Hỗ trợ điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu/không khí và hoạt động của van EGR, từ đó giảm lượng khí thải độc hại ra môi trường.
5. Hỗ trợ Hệ thống Điều khiển Nhiệt Độ:
   • Cảm biến cung cấp thông tin cần thiết cho hệ thống điều khiển nhiệt độ của động cơ, giúp điều chỉnh các thành phần như quạt làm mát và van điều khiển nhiệt.

Nguyên lý hoạt động

Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Nó được làm bằng vật liệu bán dẫn nên có hệ số nhiệt điện trở âm. Khi nhiệt độ tăng điện trở giảm và ngược lại, khi nhiệt độ giảm thì điện trở tăng. Các loại cảm biến nhiệt độ hoạt động cùng nguyên lý nhưng mức hoạt động và sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ có khác nhau. Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp được gửi đến ECU động cơ trên nền tảng cầu phân áp.

Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) đến cảm biến rồi trở về ECU về mass. Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự – số (bộ chuyển đổi ADC – Analog to Digital converter).

Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi ADC lớn. Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU động cơ biết động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU động cơ biết là động cơ đang nóng.

Cấu tạo

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có cấu tạo dạng trụ rỗng có ren ngoài, bên trong có lắp một điện trở bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm.

Thông số kỹ thuật

Cảm biến này luôn được cấp một nguồn không đổi 5V từ ECU.

Sơ đồ mạch điện

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có 2 chân, 1 chân tín hiệu THW và 1 chân mass E2.

Cách kiểm tra

Để kiểm tra hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát, ta phải đo giá trị điện trở của cảm biến khi có sự thay đổi về nhiệt.

Chúng ta dùng đồng hồ VOM, bật chế độ đo Ω.

• Dùng bật lửa hoặc nhúng cảm biến vào nước nóng.
  Nếu điện trở có giá trị từ 0,2 – 0,3 Ω, thì cảm biến còn hoạt động tốt.

• Nếu nhúng cảm biến vào nước lạnh và thấy giá trị điện trở tăng từ 4,8 – 6,6 Ω, thì cảm biến hoạt động bình thường.

Vị trí lắp đặt

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được gắn ở thân động cơ và tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát.

Các triệu chứng thường gặp hư hỏng

Khi cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị hư hỏng, xe thường có các dấu hiệu: Sáng đèn CHECK ENGINE với mã lỗi báo hỏng cảm biến, xe khó khởi động, tốn nhiên liệu hơn bình thường, thời gian hâm nóng động cơ lâu,…

Kết luận

Đến đây thì bạn đã tìm ra bài viết có nội dung đầy đủ về “Cảm biến nước làm mát ô tô” rồi chứ? Còn nếu bạn còn muốn tìm hiểu thêm kiến thức, hãy để lại bình luận team chúng em sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc liên quan tới hệ thống khởi động ô tô chi tiết nhất!

Tổng hợp chia sẻ bởi Team DANOTO