TÁC DỤNG CỦA CẢM BIẾN TRỤC CAM, DẤU HIỆU HỎNG HÓC VÀ CÁCH KIỂM TRA

Cảm biến trục cam (CPS) là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển điện tử của xe ô tô, đóng vai trò quyết định trong việc xác định thời điểm đánh lửa của bugi và khởi động động cơ. Trong bài viết ngắn ngay dưới đây của TINXE360, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết tác dụng của cảm biến trục cam, dấu hiệu hỏng hóc và cách kiểm tra hiệu quả nhất ngay nhé.

Tác dụng của cảm biến trục cam, dấu hiệu hỏng hóc và cách kiểm tra

1. Cảm biến trục cam là gì? Tác dụng của cảm biến trục cam 

Cảm biến vị trí trục cam, hay còn gọi là Camshaft Position Sensor (CPS), là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển điện tử của xe ô tô. Nhiệm vụ chính của CPS là xác định vị trí hiện tại của trục cam trong động cơ. Bằng cách này, CPS phát ra tín hiệu G giúp hệ thống điều khiển điện tử của xe (ECU) xác định thời điểm đánh lửa của bugi. Không có tín hiệu này, động cơ sẽ không thể hoạt động.

Tuy nhiên, một số dòng xe đã được thiết kế với một phương án dự phòng để đảm bảo khả năng khởi động trong trường hợp CPS gặp sự cố hoặc mất tín hiệu. Trong trường hợp này, ECU sẽ chuyển sang sử dụng một góc đánh lửa sớm mặc định dự phòng để bắt đầu nổ động cơ. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ là một giải pháp dự phòng và không thể tối ưu hóa góc đánh lửa ở các chế độ động cơ khác nhau, có thể làm giảm hiệu suất và hiệu quả của động cơ.

Xem thêm: NHỮNG NGUYÊN NHÂN CHÍNH KHIẾN XE Ô TÔ “Ì ẠCH”, KHÓ TĂNG TỐC

Ngoài ra, ở các động cơ đời mới, CPS thường được tích hợp với tính năng thông minh, có khả năng giám sát hoạt động của hệ thống điều khiển trục cam biến thiên. CPS kiểm tra xem hệ thống này đang hoạt động đúng như tín hiệu từ ECU hay không, giúp đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điều khiển động cơ.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến trục cam 

Xem thêm: NGUYÊN NHÂN KHIẾN ÁP SUẤT NHỚT XE Ô TÔ TĂNG CAO

Loại 2: Cảm biến hiệu ứng Hall Cảm biến hiệu ứng Hall có cấu tạo bao gồm các thành phần sau:

• Vỏ cảm biến: Bọc ngoài để bảo vệ các thành phần bên trong.
• Dây tín hiệu ra (+Vcc, -Vcc và tín hiệu): Truyền tín hiệu đến hệ thống điều khiển, bao gồm cung cấp nguồn điện (+Vcc) và đất (-Vcc).
• IC (Integrated Circuit): Một bộ phận quan trọng trong cảm biến, thực hiện chức năng chuyển đổi tín hiệu từ phần tử Hall thành tín hiệu điện.
• Nam châm vĩnh cửu: Tạo ra một từ trường ổn định.
• Phần tử Hall: Đặt ở đầu cảm biến và phản ứng với từ trường từ nam châm để tạo ra tín hiệu điện.
• Bánh răng kích từ: Liên quan đến trục cam và tạo ra sự kích từ cần thiết cho hoạt động của cảm biến.
• Khe hở không khí (G): Cho phép từ trường từ nam châm tác động lên phần tử Hall, tạo ra tín hiệu điện.

Loại cảm biến này hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng phần tử Hall để phản ứng với từ trường từ nam châm và tạo ra tín hiệu điện, sau đó IC chuyển đổi tín hiệu này để xác định vị trí của trục cam. Đa số các xe đời mới hiện nay thường sử dụng loại cảm biến hiệu ứng Hall này.

2.2. Nguyên lý hoạt động của cảm biến trục cam

Thường, mỗi trục cam trên động cơ xe ô tô được trang bị một loạt các đĩa tín hiệu G, mỗi đĩa này có các răng cưa đặc biệt gọi là vấu cực và được đánh số riêng biệt tùy theo loại động cơ.

Khi trục cam quay, thường thông qua trục khuỷu, khe hở không khí giữa các vấu cực trên trục cam sẽ thay đổi, nhấn lên và chạm qua các cảm biến. Khi điều này xảy ra, mạch từ và cảm biến kết nối tạo nên một mạch điện đóng kín, tạo ra xung tín hiệu G độc đáo. Xung tín hiệu G này được chuyển đến ECU (Unit Điều khiển Động cơ Điện tử).

ECU sử dụng tín hiệu G để xác định vị trí đỉnh điểm trên đường quay của xilanh số 1 hoặc các xilanh khác, kết hợp với thông tin từ cảm biến trục khuỷu, và từ đó xác định thời điểm tối ưu để thực hiện đánh lửa trong động cơ. Điều này giúp đảm bảo hiệu suất tối đa và tiêu thụ nhiên liệu hiệu quả trong quá trình hoạt động của động cơ xe ô tô.

Xem thêm: ƯU ĐIỂM VÀ NHỮNG LƯU Ý KHI SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ TURBO

3. Những sự cố hư hỏng thường gặp ở cảm biến trục cam và dấu hiệu nhận biết 

3.1. Những sự cố hư hỏng thường gặp 

Trong quá trình vận hành, cảm biến vị trí trục cam thường gặp phải nhiều vấn đề tiềm ẩn, có thể ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ. Các lỗi thông thường bao gồm:

1. Chỉnh sai khe hở từ (đối với loại cảm biến nằm trong Delco): Điều này có thể dẫn đến thông tin không chính xác về vị trí của trục cam, gây hiệu ứng không mong muốn trong điều khiển động cơ.
2. Đứt dây: Sự đứt gãy của dây tín hiệu có thể làm mất kết nối giữa cảm biến và hệ thống điều khiển, dẫn đến sự trục trặc trong hoạt động của động cơ.
3. Dây tín hiệu bị chạm dương (chạm mát): Nếu dây tín hiệu bị chạm vào các thành phần khác hoặc bị nhiễu từ các nguồn khác, tín hiệu đầu ra có thể bị sai lệch, gây ảnh hưởng đến việc xác định vị trí trục cam.
4. Giắc cắm bị lỏng: Giắc cắm lỏng có thể làm giảm độ tin cậy của kết nối giữa cảm biến và hệ thống điều khiển.
5. Cảm biến mất tín hiệu, chết cảm biến: Khi cảm biến không hoạt động đúng cách hoặc mất tín hiệu, nó không thể cung cấp thông tin đúng về vị trí của trục cam, gây ra các vấn đề về hiệu suất và tiêu thụ nhiên liệu.
6. Gãy răng tạo tín hiệu trên vành răng: Bất kỳ sự hỏng hóc nào trên răng của trục cam cũng có thể gây ra sự sai lệch trong tín hiệu được tạo ra, làm mất độ chính xác của việc xác định vị trí.
7. Hư hỏng hộp ECU, báo lỗi cảm biến vị trí trục cam: Nếu hộp điều khiển động cơ (ECU) bị hỏng hoặc gặp sự cố, nó có thể không đọc được tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam và gửi ra các thông báo lỗi.

Các vấn đề này cần được xử lý cẩn thận để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điều khiển động cơ trong xe ô tô.

3.2. Dấu hiệu nhận biết 

Khi cảm biến vị trí trục cam gặp sự cố, hệ thống điều khiển động cơ của xe sẽ phản ứng bằng cách kích hoạt đèn “check engine” để cảnh báo về vấn đề này và lưu trữ mã lỗi DTC trong bộ nhớ.

Trên một số loại xe, đặc biệt là những mẫu không được thiết kế để tự động điều khiển hệ thống đánh lửa, thì khi cảm biến vị trí trục cam gặp lỗi hoặc mất tín hiệu, có thể xảy ra tình huống bugi không thể thực hiện việc đánh lửa. Điều này dẫn đến việc xe không thể khởi động, không thể chuyển số, và đòi hỏi phải thực hiện việc chuyển số và khởi động lại thủ công.

Trên một số mẫu xe sử dụng hệ thống phun nhiên liệu điện tử Common Rail của Huyndai – Kia, sự mất tín hiệu từ cảm biến vị trí trục cam có thể gây ra việc không nhận được tín hiệu điều khiển kim phun. Kết quả là, xe sẽ không thể khởi động.

Ngoài ra, khi cảm biến vị trí trục cam bị hỏng trong quá trình xe đang di chuyển, công suất của động cơ sẽ bị giảm đáng kể. Điều này có nghĩa là tốc độ của xe sẽ bị hạn chế và không thể đạt được tốc độ cao hơn 55km/h. Điều này đặt ra một sự cần thiết cấp bách cho việc kiểm tra và sửa chữa cảm biến vị trí trục cam để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của xe.

4. Một số mã lỗi thường gặp khi cảm biến vị trí trục cam bị hỏng 

Xem thêm: HỆ THỐNG CẢNH BÁO LỆCH LÀN ĐƯỜNG VÀ HỖ TRỢ GIỮ LÀN ĐƯỜNG

5. Cách kiểm tra cảm biến trục cam 

Để xác định các sự cố có thể xảy ra với cảm biến vị trí trục cam, quá trình kiểm tra có thể thực hiện như sau:

Để kiểm tra tình trạng của cảm biến, bạn có thể sử dụng một đồng hồ vạn năng (VOM) cùng với một chiếc cờ lê. Thủ tục kiểm tra này giúp xác định xem cảm biến có bất kỳ vấn đề nào về điện trở hoặc tín hiệu không.

Dựa trên kết quả kiểm tra này, bạn có thể xác định liệu cảm biến vị trí trục cam đang hoạt động đúng cách hay có cần thay thế và sửa chữa. Điều này sẽ giúp bảo đảm hiệu suất và hoạt động ổn định của động cơ xe ô tô.

5.1. Loại cảm biến từ 

Để kiểm tra loại cảm biến từ, quy trình kiểm tra tín hiệu cảm biến vị trí trục cam bao gồm việc kiểm tra điện trở của cuộn dây và đảm bảo độ rộng của khe hở nằm trong khoảng 0.5mm – 1.5mm, có thể được thực hiện như sau:

Bước 1: Đặt trở đồng hồ VOM vào nấc thang đo 2.5 DCV và kết nối hai đầu que đo vào hai chân của cảm biến từ.

Bước 2: Sử dụng một chiếc cờ lê, liên tục quét qua phía đầu của cảm biến và quan sát chuyển động của kim trên đồng hồ VOM. Nếu kim trên đồng hồ VOM bắt đầu rung lên và trở về thường xuyên, điều này cho biết cảm biến đang tạo ra xung điện áp. Điều này chỉ ra rằng cảm biến vị trí trục cam đang hoạt động bình thường.

Lưu ý: Để đảm bảo tính chính xác của kiểm tra, người sử dụng có thể thêm bước kiểm tra xung tín hiệu đầu ra sử dụng máy hiển thị xung theo thông số kỹ thuật cụ thể của cảm biến.

5.2. Loại cảm biến Hall và cảm biến Quang 

Đối với hai loại cảm biến Hall và cảm biến Quang, quá trình kiểm tra tín hiệu cảm biến vị trí trục cam có thể thực hiện như sau:

Bước 1: Chuyển đồng hồ VOM về chế độ đo dòng điện liên tục DC và đảm bảo rằng chìa khóa của xe ở chế độ ON, nhưng không nổ máy.

Bước 2: Sử dụng đầu que dò màu đỏ để kết nối vào dây tín hiệu và đầu que dò màu đen để kết nối vào dây mass của cảm biến vị trí trục cam. Đọc giá trị điện áp hiển thị trên màn hình đồng hồ VOM và so sánh nó với giá trị tiêu chuẩn được ghi trong hướng dẫn sửa chữa xe:

• Nếu điện áp hiển thị thấp hơn giá trị tiêu chuẩn hoặc không có điện áp nào được đo, điều này có thể cho thấy cảm biến đã bị hỏng hoặc có vấn đề.
• Ngược lại, nếu điện áp đo được bằng với giá trị tiêu chuẩn, điều này có thể cho biết cảm biến đang hoạt động bình thường.

Nếu cảm biến bị hỏng, bạn nên tháo nó ra và kiểm tra xem có bất kỳ hỏng hóc vật lý nào hoặc lỗi do bụi bẩn gây ra hay không. Quá trình này giúp xác định nguyên nhân cụ thể của vấn đề và đưa ra quyết định sửa chữa hoặc thay thế phù hợp.

Tổng kết 

Trên đây là bài viết chi tiết tác dụng của cảm biến trục cam, dấu hiệu hỏng hóc và cách kiểm tra hiệu quả nhất. Khi bạn gặp vấn đề với cảm biến vị trí trục cam và không chắc chắn về việc kiểm tra và sửa chữa, tối ưu nhất là đưa xe đến các Garage sửa chữa xe uy tín. Tại đây, những nhân viên kỹ thuật có kinh nghiệm sẽ tiến hành kiểm tra một lần nữa để xác định nguyên nhân chính và đề xuất biện pháp xử lý phù hợp.

Trong một số trường hợp, việc thay thế cảm biến vị trí trục cam có thể là cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của động cơ xe. Bằng cách này, bạn có thể đảm bảo rằng xe của bạn sẽ được sửa chữa đúng cách và tránh các vấn đề tiềm ẩn trong tương lai. Điều quan trọng là sự an toàn và hiệu suất của xe, và việc thay thế cảm biến vị trí trục cam nếu cần thiết sẽ giúp bảo vệ động cơ của bạn khỏi những hỏng hóc không mong muốn.

Xem thêm: TÌM HIỂU HỆ THỐNG BÔI TRƠN CỦA XE Ô TÔ