Cảm biến trục cam (CPS) có tác dụng quan trọng trong việc gián tiếp giúp hệ thống điều khiển điện tử của xe xác định thời điểm bugi đánh lửa, khởi động động cơ xe. Vậy cụ thể, bộ phận này có cấu tạo như thế nào, chia làm mấy loại, có nguyên lý hoạt động ra sao? Và có thể gặp những hỏng hóc thường gặp nào và cách kiểm tra CPS khi xe báo động dấu hiệu trục trặc? Cùng Hà Thành Garage tìm hiểu ngay trong bài viết ngay dưới đây nhé!
1. Cảm biến trục cam là gì? Có tác dụng gì?
Cảm biến trục cam (Camshaft Position Sensor - CPS) là bộ phận xác định vị trí trục cam. Có tác dụng phát ra tín hiệu G gián tiếp xác định điểm chết của piston để ECU (hệ thống điều khiển điện tử của xe) xác định thời điểm đánh lửa. Không có tín hiệu này, động cơ không thể làm việc.
Tuy nhiên, ở một số dòng xe, nhà sản xuất đã thiết kế một phương án dự phòng để động cơ vẫn có thể khởi động trong trường hợp cảm biến vị trí trục cam bị hỏng hoặc mất tín hiệu. Khi này, ECU sẽ thay thế CPS điều khiển hệ thống đánh lửa bằng một góc đánh lửa sớm mặc định dự phòng, bắt đầu nổ động cơ.
Tuy nhiên, vì là phương pháp dự phòng nên sẽ có nhược điểm nhất định: Góc đánh lửa sớm không được tối ưu ở các chế độ động cơ và động cơ làm việc hạn chế.
Bên cạnh đó, với những động cơ đời mới hiện nay, cảm biến vị trí trục cam còn được trang bị thêm tính năng thông minh là giám sát sự hoạt động của hệ thống điều khiển trục cam biến thiên, xem chúng có đang làm việc đúng như tín hiệu từ hộp ECU hay không.
2. Cảm biến trục cam: Cấu tạo & nguyên lý hoạt động
Cảm biến vị trí trục cam nằm trên nắp dàn cò hoặc nằm ngang bên cạnh nắp dàn cò, được gắn trên đỉnh xi lanh hoặc ở nắp hộp chứa trục cam… tùy thuộc vào thiết kế của nhà sản xuất trên từng dòng xe.
2.1. Cấu tạo
Cảm biến vị trí trục cam thường có 2 loại. Mỗi loại lại có một cấu tạo riêng biệt:
Loại cảm biến hiệu ứng điện từ
Cảm biến hiệu ứng điện từ cấu tạo chính gồm một cuộn dây điện từ và một nam châm vĩnh cửu. Khi hoạt động giống như một máy phát điện mini, tạo ra một xung điện áp hình sin gửi về ECU:
-
Vỏ cảm biến
-
Dây tín hiệu ra
-
Vỏ bảo vệ dây
-
Nam châm vĩnh cửu
-
Cuộn dây cảm ứng
-
Vấu cực
-
Bánh răng kích từ
-
Khe hở không khí
Loại cảm biến hiệu ứng Hall
Cảm biến hiệu ứng Hall cấu tạo chính gồm một phần tử Hall đặt ở đầu cảm biến, một nam châm vĩnh cửu và một IC tổ hợp nằm trong cảm biến. Đa số những xe đời mới hiện nay đều sử dụng cảm biến hiệu ứng Hall:
-
Vỏ cảm biến
-
Dây tín hiệu ra (+Vcc, -Vcc and signal)
-
IC
-
Nam châm vĩnh cửu
-
Phần tử Hall
-
Bánh răng kích từ
-
Khe hở không khí
Ngoài hai loại cảm biến trên, còn một loại cảm biến nữa mà hiện nay các hãng xe cũng khá ít dùng, trở nên ít thông dụng hơn, đó là Cảm biến quang. Và bên cạnh những bộ phận được kể trên ở cả hai loại cảm biến thì hiện nay, trên một số dòng xe vẫn còn sử dụng Delco chia điện và cảm biến trục nằm trong bộ chia điện này.
2.2. Nguyên lý hoạt động
Thông thường, trên mỗi trục cam đều có đĩa tín hiệu G tương ứng với các răng gọi là vấu cực, được đánh số 1, 2, 3… khác nhau tùy theo kiểu động cơ.
Khi trục cam quay nhờ dẫn động của trục khuỷu, khe hở không khí giữa các vấu cực trên trục cam sẽ thay đổi, nhô ra và quét qua đầu của cảm biến. Khi đó, mạch từ và cảm biến được khép kín, tạo ra xung tín hiệu G, gửi tới ECU. Dựa vào tín hiệu G, ECU sẽ xác định được điểm chết của xilanh số 1 hoặc các máy khác, kết hợp với tín hiệu từ cảm biến trục khuỷu đưa ra thời điểm đánh lửa hợp lý.
3. Cảm biến trục cam thường gặp những hư hỏng nào? Và dấu hiệu nhận biết
3.1. Hư hỏng thường gặp
Trong quá trình hoạt động, cảm biến vị trí trục cam thường gặp phải một số lỗi sau:
-
Chỉnh sai khe hở từ (đối với loại cảm biến nằm trong Delco)
-
Đứt dây
-
Dây tín hiệu bị chạm dương (chạm mát)
-
Giắc cắm bị lỏng
-
Cảm biến mất tín hiệu, chết cảm biến
-
Gãy răng tạo tín hệu trên vành răng
-
Hư hỏng hộp ECU, báo lỗi cảm biến vị trí trục cam
-
…
3.2. Dấu hiệu nhận biết
Khi cảm biến vị trí trục cam bị lỗi, ECU sẽ kích hoạt đèn “check engine” (kiểm tra lỗi động cơ) và lưu trữ mã lỗi DTC trong bộ nhớ.
Trên một số loại xe không được thiết kế chức năng tự động điều khiển hệ thống đánh lửa, khi cảm biến vị trí trục cam bị lỗi hoặc mất tín hiệu, bugi sẽ không thể đánh lửa, xe không thể nổ máy, không thể chuyển số, luôn phải chuyển số và khởi động lại.
Trên một số xe phun dầu điện tử Common Rail của Huyndai - Kia, khi bị mất tín hiệu cảm biến vị trí trục cam, khi đề máy sẽ không nhận được tín hiệu điều khiển kim phun và không thể nổ máy.
Bên cạnh đó, khi cảm biến vị trí trục cam bị hỏng khi xe đang di chuyển, công suất động cơ xe sẽ bị giảm. Tốc độ xe khi này sẽ rất chậm, không thể đi quá 55km/h.
3.3. Mã lỗi thường thấy khi cảm biến vị trí trục cam bị hỏng
4. Cách kiểm tra cảm biến trục cam
Vậy để kiểm tra những hỏng hóc của cảm biến vị trí trục cam ta làm như thế nào?
Để kiểm tra điện trở cuộn dây trong cảm biến và tín hiệu của cảm biến ta sử dụng đồng hồ vạn năng VOM, cùng một chiếc cờ lê.
4.1. Loại cảm biến từ
Đối với loại cảm biến từ, ta kiểm tra tín hiệu cảm biến vị trí trục cam bằng cách kiểm tra điện trở của cuộn dây có đạt mức tiêu chuẩn không và độ rộng khe hở phải nằm trong khoảng 0.5mm - 1.5mm.
Bước 1: Bật trở đồng hồ VOM về nấc thang đo 2.5 DCV và đặt hai đầu que đo vào hai chân của cảm biến.
Bước 2: Dùng cờ lê quét qua đầu cảm biến liên tục và quan sát chuyển động của kim đồng hồ. Nếu kim đồng hồ trên đồng hồ VOM vung lên và trả về liên tục, điều này có nghĩa, cảm biến có tạo ra xung điện áp. Tức, cảm biến vị trí trục cam hoạt động bình thường.
Lưu ý: Để chắc chắn hơn, chủ xe có thể kiểm tra xung tín hiệu đầu ra bằng máy hiển thị xung theo đúng biên dạng như phần thông số kỹ thuật.
4.2. Loại cảm biến Hall và cảm biến Quang
Đối với hai loại cảm biến còn lại này, ta kiểm tra tín hiệu cảm biến vị trí trục cam bằng cách kiểm tra xem điện áp của chân dương có nằm ở ngưỡng 12V (hoặc 5V), không xuất hiện hiện tượng bị mát và signal 5V.
Bước 1: Bật đồng hồ VOM về thang đo DC, vặn chìa khóa ở chế độ ON nhưng không nổ máy.
Bước 2: Chích đầu que dò màu đỏ vào dây tín hiệu, đầu que dò màu đen vào dây mass của cảm biến. Giá trị điện áp hiển thị trên màn hình đồng hồ VOM, so sánh xem có đúng với giá trị tiêu chuẩn ghi trong hướng dẫn sửa chữa xe hay không:
-
Nếu điện áp thấp hơn giá trị tiêu chuẩn, hoặc không có điện áp thì cảm biến đã bị hỏng.
-
Ngược lại, điện áp bằng với giá trị tiêu chuẩn thì cảm biến vẫn hoạt động bình thường.
Trường hợp cảm biến đã bị hỏng, bạn nên tháo cảm biến ra, kiểm tra lại xem có bị hư hỏng vật lý không hay do bị bụi bẩn nên mất tín hiệu.
Khi cảm biến trục cam bị hỏng, tốt nhất, quý khách nên đưa xe đến các Garage sửa chữa xe uy tín để nhân viên kỹ thuật tiến hành kiểm tra chắc chắn lại một lần nữa để xác định nguyên nhân và đưa ra biện pháp xử lý kịp thời, có thể phải thay cảm biến vị trí trục cam nếu cần thiết.
Giá cảm biến vị trí trục cam trên thị trường hiện nay dao động trong khoảng 200.000 - 1.600.000 VNĐ (tùy hãng xe và nhà sản xuất).
Nếu có bất kỳ thắc mắc nào hay cần sự trợ giúp khẩn cấp, quý khách có thể liên hệ với chúng tôi qua Hotline 0568 05 0505 để được tư vấn và cứu hộ miễn phí 24/24.
Cảm ơn bạn đã quan tâm và theo dõi. Chúc bạn một ngày tốt lành!
Hà Thành Garage chuyên bảo dưỡng, sửa chữa ô tô uy tín, chất lượng, luôn đồng hành cùng quý khách!
HÀ THÀNH GARAGE - HỆ THỐNG SỬA CHỮA & CHĂM SÓC Ô TÔ CAO CẤP
Kênh liên hệ Hà Thành Garage
-
Hotline / Zalo CSKH: 0568 05 0505
-
Zalo doanh nghiệp: Hà Thành Garage Official
-
Website: Hà Thành Garage
-
Fanpage: Hà Thành Garage
-
Youtube: Hà Thành Garage Official
Giờ mở cửa: 8.00 - 17.30 (Thứ 2 - Chủ nhật)
Hệ thống chi nhánh toàn quốc: Xem danh sách