Cảm biến vị trí trục cam – Camshaft Position Sensor (CPS) là cảm biến không thể thiếu trong hệ thống điều khiển của động cơ. Chúng sẽ gửi tín hiệu tới ECU, để ECU xác định điểm chết trên (ĐCT) của máy số 1 hoặc các máy còn lại, sau đó sẽ tính toán xem thời điểm đánh lửa hoặc phun nhiên liệu thích hợp nhất.
Vậy những thông tin còn lại về cấu tạo, vị trí, hư hỏng, cách đo kiểm và cách sửa chữa chúng! bạn đã biết hay chưa? Hãy cùng gara GTauto – chuyên sửa máy ô tô TPHCM tìm hiểu chi tiết về chúng ngay bài viết sau đây!
I. Cảm biến vị trí trục cam có cấu tạo ra sao?
Thông thường, loại cảm biến trục cam trên xe hơi ngày nay thường có hai loại, đó là loại điện từ và loại hall, cụ thể:
1. Cảm biến hiệu ứng điện từ:
Cảm biến hiệu ứng điện từ được cấu tạo bởi một cuộn dây điện từ cùng một nam châm vĩnh cửu, cảm biến này hoạt động giống như một máy phát điện mini. Khi nó hoạt động sẽ tạo ra một xung điện áp theo hình sin và gửi tín hiệu về cho ECU.
2. Cảm biến hiệu ứng Hall:
Trên những dòng xe hơi đời mới ngày nay, đa số các hãng xe đều sẽ trang bị loại cảm biến hiệu ứng Hall này. Cảm biến hiệu ứng Hall được cấu tạo bởi một phần từ Hall đặt trước đầu cảm biến, một nam châm vĩnh cửu, cùng với đó là một IC tổ hợp nằm trong cảm biến.
Ngoài 2 loại cảm biến vị tri trục cam trên, vẫn có một số mẫu xe đời cũ trang bị cảm biến Delco chia điện và cảm biến Quang. Tuy nhiên, 2 loại cảm biến này hiện nay gần như đã bị loại bỏ vì nhiều lý do khác nhau.
II. Cảm biến trục cam hoạt động như thế nào?
Khi trục khuỷu quay, dây cam sẽ dẫn động và làm trục cam quay. Trên trục cam có một vành tạo xung có các vấu cực, các vấu cực này sẽ quét qua đầu cảm biến, đồng thời bịt kín các mạch và cảm biến sẽ tạo nên một xung tín hiệu gửi về ECU. ECU sẽ xác định ĐCT của xy-lanh số 1 hay các máy khác thông qua tín hiệu tiếp nhận từ cảm biến.
Số lượng vấu cam nằm trên vành tạo xung sẽ khác nhau tùy vào từng loại động cơ. Chúng ta có thể phân loại dạng xung được sinh ra từ các loại cảm biến vị trí trục cam với 3 loại như sau:
- Cảm biến trục cam loại Hall: dạng xung có hình vuông.
- Cảm biến trục cam loại điện từ: dạng xung có hình sin, xung này có điện áp từ 0.5 – 4.5V (Volt).
- Cảm biến loại Quang: dạng xung có hình vuông.
III. Cảm biến CPS có chức năng và nhiệm vụ gì?
Được đảm nhận nhiệm vụ vô cùng quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ. Thông qua tín hiệu được gửi về từ cảm biến CPS, ECU sẽ xác định điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy còn lại, đồng thời sẽ xác định thời điểm và vị trí đánh lửa (đối với động cơ xăng) hay thời điểm phun nhiên liệu (đối với động cơ phun dầu điện từ Commom rail) một cách chính xác nhất.
Đối với những dòng xe đời mới được trang bị những loại động cơ thế hệ mới nhất, đa số chúng đều sẽ được trang bị thêm một hệ thống điều khiển trục cam cảm biến thiên rất thông minh. Đồng thời trục cam còn đảm nhận vai trò giám sát sự hoạt động của hệ thống điều khiển trục cam biến thiên. ECU sẽ sử dụng tín hiệu từ các cảm biến này để xác định xem trục cam biến thiên có đang hoạt động đúng với tín hiệu từ hộp ECU điều khiển hay không.
IV. Vị trí của cảm biến cam CPS nằm ở đâu?
Thông thường, đa phần cảm biến trục cam CPS sẽ được gắn trên nắp dàn cò hoặc gang bên cạnh nắp dàn cò. Để biết chính xác vị trí cảm biến trục cam trên xe của mình, bạn có thể tham khảo sách hướng dẫn sử dụng xe.
V. Những thông số kỹ thuật cảm biến vị trí trục cam
Để có thể sửa chữa được chúng, bạn phải nắm rõ những thông số dưới đây và áp dụng vào các biện pháp kiểm tra, đo kiểm và so sánh trị số:
- Điện trở cuộn dây loại điện của cảm biến CPS rơi vào khoảng 100 – 1.000 Ω.
- Trên những mẫu xe xuất xưởng từ lâu, điện trở của loại cảm biến điện từ năm trong denco sẽ có điện trở sấp xỉ từ 200 – 300 Ω.
- Điện trở của cảm biến loại Hall giữa các xe là khác nhau.
- Khe hở không khí giữa cảm biến và vấu cực tạo xung rơi vào khoảng 0.5 – 2.0 mm.
VI. CPS có sơ đồ mạch điện như thế nào?
Mạch điện của cảm biến trục cam loại điện từ (2 dây và không cần nguồn cấp). Một số dòng xe đời mới còn sử dụng thêm một đoạn dây nối mass bọc xung quanh 2 dây tín hiệu, để từ đó hạn chế hiện tượng nhiễu tín hiệu.
Mạch điện loại Hall của cảm biến trục cam gồm có 3 dây: 1 dây nguồn cấp cho cảm biến 5 – 12V, 1 dây mass và 1 dây tín hiệu gửi về ECU.
VII. Các cách để kiểm tra tình trạng hoạt động của CPS
Đối với từng loại cảm biến có kết cấu khác nhau, thì chúng ta cũng sẽ có cách kiểm tra khác nhau. Ở đây chúng ta sẽ phân loại thành 2 nhóm là CPS từ và SPS Hall & Quang. Cụ thể như sau:
# Đối với cảm biến loại cảm biến từ:
- Hãy sử dụng một đồng hồ VOM để kiểm tra điện trở của cuộn dây, sau đó so sánh với giá trị điện trở tiêu chuẩn của xe.
- Khe hở từ phải nằm trong khoảng 0.5 – 1.5 mm.
Cách kiểm tra tín hiệu của cảm biến vị trí trục cam thông qua đồng hồ đo VOM:
- Bật đồng hồ VOM về giữa nấc thang đo 2.5 DCV, đặt 2 đầu que đo vào 2 chân của cảm biến.
- Sử dụng một thanh kim loại và liên tục quét qua đầu cảm biến. Theo nhịp quét qua, đồng hồ sẽ vung lên và trả về liên tục thì cảm biến có tạo ra xung điện áp.
# Đối với cảm biến CPS loại Hall và Quang:
Đối với 2 loại cảm biến này, khi kiểm tra chúng ta hãy vặn chìa khóa về “ON”: chân dương sẽ có 5V hoặc 12V, mát là 0V và signal là 5V.
Sử dụng đồng hồ đo hiển thị xung (osiloscope) Để đo chân của signal khi đề máy xem nó có tín hiệu xung vuông giống như thông số kỹ thuật hay không.
Lưu ý: Bạn nên tháo rời cảm biến ra ngoài để vệ sinh và kiểm tra. Bụi bẩn có thể sẽ khiến cảm biến hoạt động sai lệch.
VIII. Cảm biến CPS thường gặp những hư hỏng nào?
Thông thường, những hư hỏng của các loại cảm biến trên xe ô tô đều giống nhau. Và khi kiểm tra, bạn cũng có thể dựa vào những hư hỏng này để nhanh chóng đưa ra những phán đoán về lỗi của chúng:
- Dây tín hiệu chạm dương, chạm mát.
- Chỉnh sửa sai khe hở từ (đối với loại cảm biến cảm trong Delco).
- Lỏng giắc cắm.
- Đứt dây.
- Cảm biến chết.
- Hộp ECU lỗi.
- Gãy răng tạo tín hiệu trên vành răng do dùng tuavit bẩy.
IX. Kinh nghiệm khi sửa chữa cảm biến vị trí trục cam
Khi cảm biến trục cam hư hỏng, đèn Check Engine sẽ báo sáng để thông báo tới người lái. Để biết được nguyên nhân chính xác, chủ xe nên mang xe tới các gara sửa chữa có trang bị các loại máy đo kiểm, máy chẩn đoán. Trong trường hợp mất tín hiệu của cảm biến, sẽ xuất hiện tình trạng đề kéo dài hơn mới nổ máy, công suất động cơ cũng bị giảm.
Trên một số dòng xe, khi cảm biến trục cam hư hỏng, bugi sẽ không thể đánh lửa khiến xe không thể nổ máy.
Đối với những mẫu xe phun dầu điện tử Common Rail như của Kia và Hyundai, khi xe mất tín hiệu cảm biến trục cam, trước khi đề máy sẽ không có tín hiệu điều khiển kim phun và xe không thể nổ máy được.
# Bảng mã lỗi của cảm biến trục cam
Trên đây là toàn bộ những thông tin về cảm biến vị trí trục cam. Hy vọng qua bài viết, bạn đọc đã có thêm những thông tin hữu ích cho mình!. Và các bạn cũng có thể tìm hiểu thêm về cảm biến vị trí bướm ga.
> Xem chi tiết: các cảm biến ở động cơ
