Cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của cảm biến MAP

Trên hệ thống phun xăng loại D-Jetronic, lượng khí nạp đi vào xilanh được xác định gián tiếp (phải tính lại) thông qua cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp MAP (Manifold Absolute Pressure). Khi tải thay đổi, áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp sẽ thay đổi, và cảm biến MAP sẽ chuyển thành tín hiệu điện áp báo về ECU động cơ để tính toán ra lượng không khí đi vào xilanh, dựa vào tín hiệu này ECU sẽ điều khiển thời gian mở kim phun và thời điểm đánh lửa.

Có 3 loại cảm biến MAP

  • Loại áp điện kế.
  • Loại điện dung.
  • Loại sai lệch từ tuyến tính.

Loại áp điện kế

Cấu tạo cảm biến MAP loại áp điện kế

Cảm biến này bao gồm:

  • Chip silic.
  • Buồng chân không có áp suất tiêu chuẩn.
  • Lọc khí.
  • Đường ống nạp.
  • Giắc cắm.

Hoạt động của cảm biến MAP loại áp điện kế

  • Loại cảm biến này dựa trên nguyên lý cầu Wheatstone. Mạch cầu Wheatstone được sử dụng trong thiết bị nhằm tạo ra một điện thế phù hợp với sự thay đổi điện trở.
  • Tấm silicon (hay còn gọi là màng ngăn) dày ở hai mép ngoài (khoảng 0,25 mm) và mỏng hơn ở giữa (khoảng 0,025 mm). Hai mép được làm kín cùng với mặt trong của tấm silicon tạo thành buồng chân không trong cảm biến (buồng áp suất tiêu chuẩn), mặt còn lại nối với đường ống nạp.
  • Khi áp suất đường ống nạp thay đổi, bằng cách so sánh áp suất trong buồng chân không và áp suất trong đường ống nạp, chip silic sẽ thay đổi điện trở của nó khi áp suất trong đường ống nạp thay đổi, giá trị của điện trở áp điện sẽ thay đổi. Các điện trở áp điện được nối thành cầu Wheatstone. Khi màng ngăn không bị biến dạng (tương ứng với trường hợp động cơ chưa hoạt động hoặc tải lớn), tất cả các điện trở áp điện đều có giá trị bằng nhau và lúc đó không có sự chênh lệch điện áp giữa 2 đầu cầu. Khi áp suất đường ống nạp giảm, màng silicon bị biến dạng dẫn đến giá trị điện trở áp điện cũng bị thay đổi và làm mất cân bằng cầu Wheatstone. Kết quả là giữa 2 đầu cầu sẽ có sự chênh lệch điện áp và tín hiệu này được khuếch đại để điều khiển mở transistor ở ngõ ra của cảm biến có cực C treo. Độ mở của transistor phụ thuộc vào áp suất đường nạp dẫn tới sự thay đổi điện áp báo về ECU.

 

Mạch điện cầu wheatstone

Sơ đồ mạch điện của cảm biến MAP loại áp điện kế

Trong đó:

  • Cực VC của ECU cung cấp điện áp 5V cho cảm biến.
  • Cực PIM gửi tín hiệu điện áp về ECU.
  • Cực E2 của ECU nối mass cho cảm biến.

Đặc tính điện áp của cảm biến MAP

Hiện nay trên các ô tô, tồn tại 2 loại cảm biến MAP khác nhau về tín hiệu đầu ra: điện thế (Toyota, Honda, Daewoo, GM, Chrysler…) và tần số (Ford). Ở loại MAP điện thế, giá trị điện thế thấp nhất lúc cánh bướm ga đóng hoàn toàn) và giá trị cao nhất lúc toàn tải cũng phụ thuộc vào loại xe, gây khó khăn trong việc lấp lẫn.

Loại điện dung

Cảm biến MAP loại điện dung dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung tụ điện. Cảm biến bao gồm hai đĩa silicon đặt cách nhau tạo thành buồng kín ở giữa. Trên mỗi đĩa có điện cực nối hai tấm silicon với nhau. Áp suất đường ống nạp thay đổi sẽ làm cong hai đĩa vào hướng bên trong, làm khoảng cách giữa hai đĩa giảm khiến tăng điện dung tụ điện. Sự thay đổi điện dung tụ điện sinh tín hiệu điện áp gởi về ECU để nhận biết áp suất trên đường ống nạp.

Cảm biến MAP loại điện dung

Loại sai lệch từ tuyến tính

Cảm biến này bao gồm một cuộn dây sơ cấp, hai cuộn dây thứ cấp quấn ngược chiều nhau và một lõi sắt di chuyển. Một nguồn điện áp xoay chiều được cung cấp cho cuộn sơ cấp. Khi lõi ở vị trí giữa, chênh lệch điện thế giữa hai cuộn thứ cấp bằng không. Khi áp suất đường ống nạp thay đổi, buồng khí áp suất sẽ hút lõi thep di chuyển phù hợp với tải động cơ, lúc này từ thông qua hai cuộn thứ cấp sẽ khác biệt gây nên sự chênh lệch điện thế. Tín hiệu điện thế từ các cuộn thứ cấp được gởi về ECU nhận biết tình trạng áp suất trên đường ống nạp.

Cảm biến MAP loại sai lệch từ tuyến tính

=>>> Xem thêm: Những hư hỏng thường gặp và cách kiểm tra cảm biến MAP

Bạn cũng có thể thích Bài đăng cùng tác giả

Chia sẻ ý kiến của bạn

Thông Tin Cá Nhân

NamNữ

Trình Độ Học Vấn

Thông tin chung