Cảm Biến Lưu Lượng Khí Nạp (MAF): Điểm Nổi Bật và Quan Trong Hệ Thống Thống Động Cơ Ô Tô

Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF là gì?

Cảm biến lưu lượng khí nạp MAF được dịch sang tiếng anh là Mass Air Flow tam dịch là lưu lượng khối khí thổi. Cảm biến MAF đo lưu lượng khí nạp. Để làm điều này, nguyên tắc xoáy Karman được sử dụng. Khi một cột tam giác được đặt trong một luồng không khí, các dòng xoáy được tạo ra luân phiên ở hai bên của cột. Số vòng xoáy sinh ra tỉ lệ với thể tích của dòng khí trong thời gian nhất định.

Biến MAF (Mass Air Flow) có một thành phần quan trọng trong hệ thống tải khí của một số loại xe ô tô. Chức năng chính của cảm biến MAF là đo lượng không khí đi vào động cơ để xác định tỷ lệ chính xác của chất liệu-chất liệu.

Cảm biến MAF thường được đặt trong ống hút không khí hoặc bộ lọc không khí trước khi nạp vào động cơ. Nó sử dụng nguyên lý đo khối lượng không khí cụ thông qua đo lượng không khí hoặc đo hiệu suất không khí để ước tính lượng không khí đi vào động cơ.

Thông tin về lượng khí cụ không được cung cấp bởi MAF biến cảm ứng cho phép hệ thống điều khiển động cơ điều chỉnh tạo ra hiệu quả nhiên liệu-chất khí. Điều này giúp đảm bảo động cơ hoạt động trong điều kiện tối ưu, tăng hiệu suất, giảm tiêu thụ nhiên liệu và giảm khả năng cơ khí.

Thông tin từ cảm biến MAF cũng được sử dụng để kiểm soát các hệ thống khác như hệ thống điều khiển đốt cháy và hệ thống điều khiển khí thải. Nếu cảm biến MAF gặp sự cố hoặc không hoạt động chính xác, điều này có thể gây ra các vấn đề về hiệu suất động cơ, khó khăn khi khởi động và tiêu thụ nhiên liệu không hiệu quả.

Cảm biến MAF thường được tạo ra bằng các công nghệ như dây nóng, dây tinh thể và công nghệ phím cảm biến. Tùy thuộc vào loại xe và hãng sản xuất, cảm biến MAF có thể có kích thước và thiết kế khác nhau.

Cảm biến MAF (Mass Air Flow) là một linh kiện quan trọng trong hệ thống đốt cháy động cơ ô tô. Nhiệm vụ chính của nó là đo lường lưu lượng khí đưa vào động cơ và cung cấp thông tin cho hệ thống điều khiển để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu và không khí. Từ đó, cảm biến MAF giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, giảm tiêu thụ nhiên liệu, đảm bảo ít khí thải và ngăn chặn hỏng hóc động cơ. Nó cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự kiểm tra và thông báo lỗi, giúp người lái xe xác định và khắc phục vấn đề một cách nhanh chóng. Điều này giúp duy trì hiệu suất và tuân thủ môi trường của ô tô.

Cấu tạo của cảm biến MAF

Lưu lượng gió càng cao thì càng tạo ra nhiều xoáy. Lượng xoáy và do đó lượng không khí được đo bằng VAF, cấu tạo của cảm biến MAF bao gồm các phần sau:

Bộ chỉnh lưu: Điều chỉnh lưu lượng khí nạp vào qua bộ lọc không khí

Thiết bị phát: Truyền sóng siêu âm

Thiết bị thu: Nhận sóng siêu âm

Bộ khuếch đại: Khuếch đại tín hiệu

Bộ điều chế: Chuyển đổi sóng siêu âm đã nhận được thành xung điện

Các sóng siêu âm được tạo ra bởi máy phát được gửi đến máy thu. Khi không có luồng không khí, không có xoáy nào được tạo ra và sóng siêu âm cần một thời gian cố định để đến máy thu, thời gian tham chiếu („T“). Ngay sau khi các dòng khí được tạo ra các dòng xoáy. Khi dòng xoáy đi qua giữa máy phát và máy thu quay theo chiều kim đồng hồ, hướng truyền sóng siêu âm giống với chuyển động không khí của nửa phía trước của dòng xoáy và do đó thời gian để sóng siêu âm đến máy thu ngắn hơn thời gian chuẩn. .

Khi một dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ đi qua bên dưới máy phát thì thời gian di chuyển dài hơn.

Khi các vòng xoáy theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ đang chuyển động theo kiểu thay thế, thời gian di chuyển cũng thay đổi theo chiều ngược lại. Lượng thay đổi trong một thời gian cụ thể được sử dụng để tính lượng không khí. Sau khi máy thu nhận được tín hiệu được thay đổi bởi bộ điều chế, để nó có thể được sử dụng bởi ECM.

Ngoài ra, cảm biến lưu lượng không khí được hiển thị sử dụng nguyên tắc xoáy Karman và một cột hình tam giác được sử dụng để tạo ra các dòng xoáy. Sự khác biệt so với hệ thống trước đó là cách phát hiện số lượng xoáy xen kẽ. Thay vì sử dụng thời gian dẫn của sóng siêu âm, một cảm biến áp suất được sử dụng để phát hiện sự dao động áp suất do các dòng xoáy gây ra. Lượng dao động áp suất càng lớn thì lưu lượng khí càng lớn.

Cuộn dây của cảm biến MAF / loại hot film

Để có độ chính xác cao hơn trong việc đo lường, các cảm biến lưu lượng khí được phát triển để đo khối lượng của không khí nạp. Bộ phận chính để đo khối lượng là dây nóng hoặc trong các phiên bản sau đó là màng nóng. Dây nóng được duy trì ở nhiệt độ không đổi bằng mạch điều khiển điện tử.

Lưu lượng không khí tăng lên sẽ làm cho dây dẫn lỏng ra nhanh hơn, nhiệt lượng này sẽ được bù lại bằng cách truyền nhiều dòng điện hơn qua dây. Dòng điện này được đo và một tín hiệu đầu ra tỷ lệ với nó được gửi đến ECM. Loại phim nóng sử dụng nguyên lý tương tự, nhưng bao gồm một số cải tiến: phản hồi nhanh hơn, thiết kế chuyển tiếp đơn giản hóa bằng cách giảm chiều dài dây cảm biến, kết nối tốt hơn với thân bướm ga, tiết kiệm chi phí, giảm bụi bẩn tích tụ trên bề mặt cảm biến.

Dựa trên ứng dụng, một cảm biến nhiệt độ khí nạp có thể được tích hợp trong vỏ. IAT được sử dụng để phát hiện nhiệt độ môi trường khi khởi động lạnh và nhiệt độ khí nạp khi động cơ làm nóng không khí vào, vì áp suất và mật độ của không khí thay đổi theo nhiệt độ. Dựa trên lưu lượng khí, ECM tính toán: thời gian phun, thời điểm đánh lửa.

Lối đi của cảm biến MAF phải không có mảnh vụn để hoạt động bình thường nếu lối đi bị tắc hoặc nếu cảm biến MAF tạo ra sai đầu ra, động cơ có thể xuất hiện các triệu chứng sau: động cơ thường khởi động máy sẽ hoạt động kém và có thể bị dừng trong điều kiện không tải. Có thể không có DTC nào được đặt nếu sự cố này xảy ra. Nếu IAT bị lỗi hoặc tạo ra công suất sai, động cơ có thể xuất hiện các triệu chứng sau: tăng tốc kém, không thể điều chỉnh thời điểm đánh lửa và có thể tạo ra tiếng nổ, tiêu thụ nhiên liệu cao hơn
Lưu ý: Một chiến lược để xác định khởi động lạnh là so sánh tín hiệu ECT và IAT, nếu cả hai đều nằm trong khoảng 8°C của nhau ở nhiệt độ thấp thì đó là khởi động lạnh.

Nguyên lý hoạt động Cảm biến MAF

-Cảm biến MAF (Dòng khí lớn) trong các loại ô tô khác nhau tùy thuộc vào loại cảm biến, như cảm biến dây nóng hoặc cảm biến dây tinh. Dưới đây là mô tả nguyên lý hoạt động của cả hai loại cảm biến MAF:

Cảm biến MAF dây nóng:

• Cấu hình: Cảm biến dây nóng bao gồm một dây điện nóng được cài đặt trong ống hút không khí. Ngày nóng thường được làm bằng vật liệu như dây platina hoặc dây vonfram.
• Nguyên lý hoạt động: Khi không khí đi qua dây nóng, nhiệt độ của dây sẽ thay đổi. Điện trở của dây nóng cũng thay đổi nhiệt độ. Hệ thống điện tử trong ô tô sẽ đo điện trở của dây nóng và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện tương ứng.
• Quá trình đo lượng không khí: dựa trên Thay đổi điện trở, hệ thống điện tử sẽ xác định lượng không khí đi qui cảm biến maf. Thông tin này sẽ được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-chất khí của động cơ.

Cảm biến MAF mạch nhiệt độ:

• Cấu hình: Cảm biến dây tinh có thể bao gồm một dây tĩnh điện được cài đặt trong ống ống hút không khí. Ngày tình có thể thường xuyên được làm bằng vật liệu như dây Niken hoặc dây platina.
• Nguyên lý hoạt động: Khi không khí đi qua dây tinh thể, nó sẽ tạo ra một tín hiệu điện mà hệ thống điện tử sẽ sử dụng để xác định lượng không khí đi qua cảm biến MAF.
• Quá trình đo lường lượng khí cụ: Dựa trên tín hiệu điện được tạo ra bởi dây điện, hệ thống điện tử sẽ đo lường và xác định lượng khí cụ đi vào cơ sở dữ liệu. Thông tin này sẽ được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-chất khí và đảm bảo hiệu quả hoạt động của động cơ.

Cả hai lượng khí lưu trữ đều không đi vào cơ sở để cung cấp thông tin cho hệ thống điều khiển của ô tô.

Vai trò quan trọng của cảm biến MAF trong động cơ ô tô

Cảm biến MAF (Mass Air Flow) đóng vai trò quan trọng trong ô tô hệ thống và có các vai trò chính như sau:

Điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-chất khí: Cảm biến MAF cung cấp thông tin về lượng không khí đi vào động cơ. Thông tin này được sử dụng để điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-chất khí nhằm đảm bảo hiệu quả cháy hợp lý. Nếu lượng khí đốt đi vào quá nhiều, hệ thống điều khiển sẽ cung cấp nhiều nhiên liệu hơn để duy trì tỷ lệ cháy tối ưu. Ngược lại, nếu lượng khí đốt không đi vào quá ít, hệ thống điều khiển sẽ cung cấp ít nhiên liệu hơn để duy trì tỷ lệ cháy tối ưu. Điều này giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiêu thụ nhiên liệu của động cơ.

Tối ưu hóa hiệu suất động cơ: Thông qua việc cung cấp thông tin chính xác về lượng khí cụ đi vào động cơ, cảm biến MAF giúp hệ thống điều khiển tối ưu đạt hiệu suất tối đa. Điều này có thể cải thiện khả năng phản ứng của động cơ, tăng hiệu suất và mô-men xoắn, đồng thời cải thiện khả năng tăng tốc độ của xe.

Giảm tiêu thụ nhiên liệu và khí thải: Với thông tin lưu lượng không khí chính xác từ cảm biến MAF, hệ thống điều khiển có thể điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-chất khí một cách chính xác. Điều này giúp giảm tiêu thụ nhiên liệu không cần thiết và giảm khí thải gây ô nhiễm môi trường.

Biến cảm ứng MAF (Mass Air Flow) có thể gặp một số vấn đề phổ biến trong quá trình hoạt động. Dưới đây là một số vấn đề thường gặp và các biện pháp sửa chữa phổ biến cho biến thể MAF:

MAF bị hỏng hoặc hoạt động kém: Điều này có thể làm giảm độ nhạy của biến cảm ứng và ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống tải khí. Biện pháp sửa chữa thường xuyên bao gồm việc làm sạch cảm biến MAF bằng chất tẩy dầu không chứa clo hoặc dung dịch làm sạch cảm biến. Công việc sạch sẽ cần được thực hiện cẩn thận để tránh làm hỏng cảm biến.

MAF bị hỏng hoặc mất hiệu suất: Biến MAF có thể gặp các vấn đề kỹ thuật, như hỏng hoặc mất hiệu suất. Điều này có thể xảy ra do lão hóa, cấp độ, nhiệt độ cao hoặc các vấn đề khác. Trong trường hợp này, cảm biến MAF thường được thay thế bằng một cảm biến mới và chính hãng.