Cảm biến MAF loại Hot Film sử dụng phần tử màng nhiệt được gia nhiệt; khi luồng khí đi qua làm mát màng, mạch điều khiển tăng dòng để giữ nhiệt độ ổn định và quy đổi thành tín hiệu lưu lượng. ECU dựa vào tín hiệu này để tính lượng phun, điều chỉnh đánh lửa và kiểm soát khí thải. Bài viết trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động, triệu chứng khi bẩn/hỏng (hao xăng, hụt ga, ralenti rung) và các bước kiểm tra nhanh bằng dữ liệu live/đo điện áp–tần số.
1. Khái quát
Cảm biến MAF (Mass Air Flow sensor) là cảm biến dùng để đo lưu lượng khối lượng không khí nạp vào động cơ. Dựa vào tín hiệu từ cảm biến MAF, ECU (Engine Control Unit) sẽ tính toán chính xác lượng nhiên liệu phun để đảm bảo tỷ lệ hòa khí tối ưu, giúp động cơ hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.
Cảm biến MAF loại Hot Film là thế hệ cải tiến từ loại Hot Wire, được sử dụng rộng rãi trên các xe hiện đại nhờ độ bền cao, phản ứng nhanh và độ chính xác tốt.
2. Cấu tạo của cảm biến MAF loại Hot Film
Cảm biến MAF loại Hot Film có cấu tạo chính gồm các bộ phận sau:
Phần tử nhiệt (màng nhiệt)
- Là một màng kim loại mỏng (thường bằng platinum) được chế tạo dưới dạng film phẳng.
- Có khả năng gia nhiệt và thay đổi điện trở theo nhiệt độ.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)
- Được tích hợp chung trong thân cảm biến.
- Dùng để đo nhiệt độ không khí đi vào động cơ.
Mạch điều khiển điện tử
- Duy trì nhiệt độ của Hot Film cao hơn nhiệt độ không khí nạp một giá trị không đổi.
- Chuyển đổi tín hiệu thành điện áp hoặc tín hiệu số gửi về ECU.
Vỏ cảm biến
- Làm bằng nhựa chịu nhiệt, có nhiệm vụ định hướng dòng khí và bảo vệ phần tử đo.
- Được lắp trực tiếp trên đường ống nạp sau lọc gió.
- Phần lưới đặt phía trước cảm biến có nhiệm vụ điều chỉnh luồng không khí xoáy sao cho cảm biến đọc chính xác hơn.
3. Nguyên lý hoạt động
Cảm biến MAF được đặt trên đường ống nạp ở phía trước bướm ga.
Màng nhiệt có 2 phần tử đo với một phần tử gốm được nung nóng nằm ở giữa.
Phần tử nhiệt được duy trì ở nhiệt độ không đổi cao hơn nhiệt độ không khí đầu vào, bất kể lưu lượng không khí.
Khi động cơ không hoạt động (không có luồng khí), nhiệt được phân bổ đều cho cả hai cảm biến. Cả hai cảm biến đều đo cùng một nhiệt độ không khí.
Khi động cơ hoạt động, luồng khí nạp đi từ T1 theo hướng T2 qua bộ phận cảm biến. Luồng khí làm mát cảm biến T1.
Không khí phía trên bộ phận gia nhiệt nóng lên, do đó cảm biến T2 nguội đi ít hơn so với T1.
Dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa cảm biến T1 và T2, mạch điện tử có thể tính toán khối lượng không khí.
Hệ thống này có những ưu điểm sau so với cảm biến MAF dây nóng:
- Tăng cường khả năng đo nhờ kích thước phần tử cảm biến nhỏ hơn.
- Ít nhạy cảm hơn với các hạt bụi trong không khí đầu vào.
Chức năng phát hiện dòng chảy khí nạp ngược
Để giảm thiểu sai số do luồng khí dao động trong cổ nạp gây ra, một số cảm biến MAF có chức năng phát hiện dòng chảy ngược.
Nếu luồng khí chảy ngược từ phía động cơ, thì Màng nhiệt T2 sẽ được làm mát và màng nhiệt T1 sẽ bị nóng lên, luồng khí ngược này gây ra sự chênh lệch nhiệt độ ngược chiều tại các cảm biến (T2 và T1), điều này được tính đến trong quá trình tính toán khối lượng không khí chính xác bằng điện tử.
Đối với động cơ Diesel, cảm biến MAF có chức năng đo lưu lượng khí nạp để tính toán thời điểm điều khiển đóng mở hệ thống EGR (Luân hồi khí thải) cho hợp lý để đạt được hiệu quả cháy và giảm NOx tối ưu.
4. Kiểm tra cảm biến
Cảm biến MAF loại Hot Film thông thường sẽ có 3 chân:
- Nguồn 5 hoặc 12V
- 1 chân tham chiếu
- 1 chân gửi tín hiệu về hộp ECM dạng xung.
Một số xe thông thường sẽ có 5 hoặc 4 chân thì sẽ có thêm cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT) tích hợp bên trong cảm biến MAF.
KIỂM TRA CẢM BIẾN
Kiểm tra rời cảm biến (tháo khỏi xe):
- Tháo cảm biến ra ngoài, cấp nguồn cho cảm biến và dùng miệng hoặc vòi hơi (Áp suất thấp) thổi qua dây nhiệt sau đó đo điện xung phát ra từ cảm biến.
Kiểm tra cảm biến khi còn trên xe:
Dùng máy đo xung đo tín hiệu từ cảm biến khi nổ máy ở cầm chừng và ga lớn, quan sát sự thay đổi tần số xung tín hiệu
Tốc độ động cơ tăng thì tần số tín hiệu MAF tăng theo
Khi On chìa khóa: tín hiệu là 1,9 kHz
*Lưu ý: đây là giá trị tham khảo, nhiều dòng xe có thể khác nhau.
Kiểm tra bằng máy chẩn đoán:
Sử dụng máy chẩn đoán vào mục data list để xem tín hiệu của cảm biến khi đạp ga.
Chức năng vận hành khẩn cấp
Một số trường hợp động cơ (xăng) không khởi động được, có thể rút giắc cảm biến MAF lúc này động cơ sẽ chuyển sang chế độ vận hành khẩn cấp mà không sử dụng tín hiệu của cảm biến MAF.
Nếu động cơ hoạt động bình thường => cảm biến MAF bị lỗi.
Khi cảm biến MAF báo lỗi không nhất thiết là cảm biến MAF bị hỏng, có nhiều nguyên nhân dẫn đến lỗi cảm biến MAF:
- Ống nạp bị hở (nứt) dẫn đến cảm biến không đo được
- ống thông hơi trục khủy hoặc van EGR kẹt đều có thể gây ra mã lỗi MAF
ECU sẽ so sánh giá trị lưu lượng không khí về mặt lý thuyết (được tính toán) so với thực tế, nếu có sai lệch do van EGR kẹt đóng hoặc mở thì ECU sẽ báo lỗi MAF.
ECU sử dụng thông tin từ MAF và cảm biến oxy để điều chỉnh lượng nhiên liệu. do đó cảm biến oxy bị nhiễm bẩn hoặc lỗi hoạt động kém cũng có thể gây ra mã lỗi MAF.
Một số trường hợp sau khi thay thế cảm biến MAF bị lỗi là xe không hoạt động ở chế độ không tải, bị hụt hơi khi tăng tốc hoặc mã lỗi xuất hiện trở lại.
Một số trường hợp cần phải chạy thử trên đường để các bộ phận chấp hành khác hiệu chỉnh lại hoặc sử dụng máy chẩn đoán để “học lại” cảm biến.
Trên đây là toàn bộ thông tin về cảm biến MAF loại Hot Film mà trung tâm VATC muốn gửi đến bạn. Hy vọng bài viết này sẽ bổ ích và hữu dụng với bạn!
Nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với trung tâm VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
Xem thêm:
