Cảm biến lưu lượng khí nạp [Mass Air Flow Sensor - MAF] nằm ở giữa bộ lọc và đường ống nạp, có nhiệm vụ xác định tốc độ, khối lượng của không khí khi đi vào hệ thống phun nhiên liệu của động cơ đốt trong.
Theo đó, trong động cơ đốt trong, khối lượng không khí đạt chuẩn sẽ giúp bộ điều khiển trung tâm [ECU] cân bằng và cung cấp thông tin chính xác đến buồng đốt. Do đó, nếu bộ phận này gặp trục trặc, động cơ sẽ hoạt động không ổn định, công suất giảm và tiêu tốn nhiên liệu hơn bình thường.
Thông thường, cảm biến lưu lượng khí nạp được sử dụng kết hợp với cảm biến oxy nhằm kiểm soát chặt chẽ tỷ lệ không khí vào động cơ. Ngoài ra, do mật độ không khí phụ thuộc vào các yếu tố như nhiệt độ môi trường, độ cao,... nên cảm biến MAF phát huy vai trò hiệu quả trong việc xác định lượng khí nạp vào xi lanh.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến lưu lượng khí nạp
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến MAF được đánh giá là khá phức tạp nhằm cung cấp được những tín hiệu chính xác giúp ECU tính toán lượng phun xăng cơ bản và góc đánh lửa sớm, tăng hiệu quả vận hành.
2.1. Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp
Cấu tạo cảm biến lưu lượng khí nạp gồm một điện trở, 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 thành tín hiệu điện áp, gửi về bộ điều khiển trung tâm [ECU] giúp tính toán khối lượng khí chính xác trong ECM [mô-đun điều khiển động cơ]. Nhờ đó, động cơ nhận biết được mức nhiên liệu cần phun, thời gian xi lanh đốt cháy và thời điểm sang số hợp lý nhằm đảm bảo hiệu suất vận hành.
2.2. Nguyên lý hoạt động cảm biến lưu lượng khí nạp
Cảm biến MAF gồm dây dẫn điện nhỏ [dây nhiệt] và thiết bị đo nhiệt độ khí. Khi động cơ ở trạng thái không tải, một lượng nhỏ không khí sẽ chạy xung quanh dây nhiệt. Lúc này, động cơ xuất hiện một dòng điện cường độ thấp để giữ nóng dây.
Khi nhấn ga, van tiết lưu mở tạo điều kiện để không khí đi qua và làm nguội dây dẫn. Lượng khí càng lớn thì cường độ dòng điện càng cao, càng tăng hiệu quả giữ nóng cho dây. Lúc này, một con chip điện tử được lắp bên trong cảm biến MAF sẽ chuyển năng lượng điện thành tín hiệu kỹ thuật số và gửi đến hộp điều khiển hệ thống truyền động [PCM]. Tại đây, mức nhiên liệu cần nạp sẽ được tính toán chính xác nhằm đảm bảo tỷ lệ cháy tối ưu trong buồng đốt.
Ngoài ra, PCM cũng sử dụng các thông tin về lưu lượng gió để xác định thời điểm sang số hợp lý. Nếu cảm biến MAF trục trặc, hộp số sẽ không hoạt động ổn định.
3. Các loại cảm biến lưu lượng khí nạp phổ biến
3.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp trên Vane Meter
Đây là loại cảm biến MAF cho phép tính toán lượng không khí đi qua khe hút gió của động cơ. Tín hiệu điện áp gửi về bộ điều khiển trung tâm [ECU] giúp tính toán mức khí đi vào buồng đốt. Tuy nhiên, loại cảm biến này có những nhược điểm như sau:
- Làm giảm luồng không khí, ảnh hưởng đến công suất động cơ.
- Các tiếp điểm điện và mối nối cơ học dễ bị mài mòn theo thời gian.
- Thiết kế cồng kềnh nên việc lắp đặt trong khoang động cơ có diện tích hạn chế gặp nhiều khó khăn.
- Việc định hướng quay của cánh gạt đòi hỏi tính chính xác cao.
3.2. Cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt
Cảm biến lưu lượng khí nạp dây nhiệt được sử dụng phổ biến trên các dòng ô tô hiện nay, thực hiện chức năng cung cấp điện áp liên tục cho dây treo trong luồng không khí của động cơ. Khi nhiệt độ của dây dẫn tăng, cường độ dòng điện chạy qua mạch sẽ lập tức biến đổi. Lúc này, nhiệt độ sẽ tăng cho đến khi điện trở quay về trạng thái cân bằng. Sự tăng giảm của cường độ dòng điện tỷ lệ thuận với khối lượng khí đi qua dây dẫn. Những tín hiệu điện áp sẽ truyền đến bộ điều khiển trung tâm [ECU] để tính toán mức không khí chính xác đi vào buồng đốt.
So với cảm biến trên Vane Meter, cảm biến khí nạp dây nhiệt có nhiều ưu điểm vượt trội như sau:
- Phản ứng nhanh hơn với những thay đổi trong luồng không khí.
- Vị trí và quy trình lắp đặt đơn giản hơn.
- Độ bền cao hơn do không có các bộ phận chuyển động.
- Tiết kiệm chi phí.
Tuy nhiên, cảm biến lưu lượng khí loại dây nhiệt cũng có những hạn chế như:
- Dây nhiệt dễ bị hỏng và giảm tuổi thọ do bụi bẩn và dầu.
- Quá trình vận hành cần có dòng chảy tầng đi qua.
- Dây bạch kim bên trong cảm biến mỏng nên dễ bị đứt nếu thao tác không cẩn thận.
Sau một thời gian sử dụng, cảm biến áp suất khí nạp có thể xảy ra các sự cố hư hỏng làm ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất vận hành của ô tô. Những lỗi phổ biến là tình trạng động cơ quay nhưng không khởi động như: chết máy, khó tăng tốc, hiệu suất vận hành kém,... Chủ xe có thể tìm hiểu dấu hiệu cảm biến lưu lượng khí nạp bị lỗi và cách kiểm tra tại nhà hoặc đưa phương tiện đến trung tâm bảo dưỡng uy tín để được xử lý đúng cách.
Nếu đang sở hữu các dòng xe VinFast, quý khách hàng có thể liên hệ đặt lịch bảo dưỡng tại hệ thống xưởng dịch vụ của VinFast trên toàn quốc. Khách hàng cũng có thể đăng ký lái thử xe VinFast để có được trải nghiệm lái chân thực. Nếu cần hỗ trợ tư vấn về sản phẩm của VinFast, vui lòng liên hệ với chúng tôi:
* Thông tin trong bài viết mang tính chất tham khảo.
>> Xem thêm: Chức năng của các loại cảm biến trên ô tô phổ biến hiện nay
gas flow meter
electromagnetic flow meter
magnetic flow meter
oil flow meter
coriolis flow meter
vortex flow meter