Cảm biến nhiệt độ nước trên ô tô hoạt động như thế nào? Các lưu ý

Những bộ phận cảm biến trên ô tô được ví như các giác quan trên cơ thể người, cảm biến giúp thu nhận thông tin xử lý sau số truyền tới bộ phận trung tâm điều khiển, hỗ trợ cho động cơ vận hành trơn tru và hiệu quả hơn. 

 Cảm biến nhiệt độ nước là gì?

Cảm biến nhiệt độ nước có nhiệm vụ chính là đo nhiệt độ của nước, sau đó làm mát động cơ và truyền tín hiệu đến hệ thống xử lý trung tâm để tính toán được thời gian phun nhiên liệu phù hợp, góc đánh lửa sớm, tốc độ chạy không tải. Trong một số dòng xe khác, tín hiệu này còn dùng để điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả và chạy quạt để làm mát động cơ. Nếu xe ô tô không được trang bị loại cảm biến này thì xe rất khó để khởi động.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cấu tạo của bộ phận này thường là trụ rỗng có ren ngoài, bên trong trang bị một điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm ( khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm xuống và ngược lại). Cảm biến nhiệt độ nước sẽ được gắn ở trên thân máy, gần họng nước làm mát. Cũng có một số trường hợp cảm biến được lắp trên nắp máy. 

Cảm biến này có 2 chân, 1 chân tín hiệu THW và 1 chân mass E2. 

Nguyên lý hoạt động 

Điện trở là một phần tử cảm nhận được sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ, làm từ vật liệu có hệ số điện trở âm ( NTC- Negative Temperature Co-efficient). Ngoài ra khi nhiệt độ tăng điện trở sẽ giảm và ngược lại. Đa phần các loại cảm biến nhiệt độ hoạt động cùng nguyên lý nhưng mức vận hành và sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ sẽ phần nào khác nhau. Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp truyền đến ECU trên nền tảng cầu phân áp.

ECU sẽ gửi một điện áp từ bộ ổn áp qua điện trở giới hạn dòng ( điện trở có giá trị không tương đối) đến cảm biến rồi về ECU sau đó ra mass. Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành số ( bộ chuyển đổi A/D) sẽ nối song song với cảm biến. Bộ chuyển đổi A/D sẽ đo điện áp rơi trên cảm biến

Nếu nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở của cảm biến cao và điện áp đặt giữa 2 đầu của bộ chuyển đổi A/D sẽ lớn. Tín hiệu điện cao áp lúc này sẽ được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ vào bộ vi xử lý nhằm thông báo cho ECU biết động cơ đang lạnh, ECU sẽ tự động tăng lượng xăng phun cộng góc đánh lửa sớm. Ngoài ra khi nhiệt động cơ cao, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giữa 2 đầu bộ chuyển đổi A/D thấp, thông báo tới ECU để biết động cơ đang nóng, lúc này ECU sẽ giảm lượng xăng phun và góc đánh lửa sớm.

 Thông số kỹ thuật

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

Ở nhiệt độ 30 độ C: Rcb = 2-3 kgΩ.

Ở nhiệt độ 100 độ C: Rcb = 200-300Ω.

 Sơ đồ mạch điện

Cách kiểm tra

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

Dùng đồng hồ VOM, bật chế độ đo Ω.

Có thể dùng bật lửa hoặc nhúng vào cảm biến nước nóng. Điện trở có giá trị 0,2 - 0,3 Ω thì cảm biến còn hoạt động tốt

Khi 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

Các triệu chứng thường gặp hư hỏng

Khi bộ phận cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị hỏng, xe sẽ có những dấu hiệu sau:

• Sáng đèn Check Engine với mã lỗi báo hỏng cảm biến
• Xe khó khởi động máy
• Tiêu hao nhiên liệu hơn mức bình thường
• Thời gian hâm nóng động cơ lâu