31

+ Cảm biến lưu lượng khí nạp.
+ Cảm biến nhiệt độ khí nạp.
+ Cảm biến nhiệt độ máy.
+ Cảm biến tốc độ.
+ Cảm biến vị trí bướm ga.
+ Rơle nhiệt thời gian.
+ Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện.
2.2.2.1. Cảm biến lưu lượng khí nạp

Thiết bị đo lưu lượng của các hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D thuộc
loại lưu lượng kế thể tích.
Cảm biến đo gió được sử dụng trên hệ thống phun xăng điện tử KFZ-2001D
để nhận biết lưu lượng không khí nạp vào. Nó là một trong những cảm biến quan
trọng nhất. Tín hiệu lưu lượng gió được sử dụng để tính toán lượng xăng phun cơ

Hình 2.11. Cảm biến lưu lượng không khí nạp lắp ráp trong hệ thống hút
không khí:
1- Bướm ga; 2- Bộ cảm biến dòng khí nạp; 3- Tín hiệu của bộ cảm biến
nhiệt độ không khí nạp cung cấp cho ECU; 4- ECU; 5- Tín hiệu của bộ
cảm biến lưu lượng dòng khí nạp cung cấp cho ECU; 6- Bầu lọc không khí
Q
l
- Khối lượng không khí nạp; α- Góc xoay của mâm đo.

HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
32


tác dụng ổn định vị trí của thiết bị đo, vì các sóng áp suất sẽ tác dụng đồng đều lên
cả hai cửa và lực tác dụng sẽ bù trừ lẫn nhau, không làm ảnh hưởng đến phép đo.
Thể tích phía sau cửa bù trừ cũng có tác dụng giảm chấn, giữ ổn định vị trí góc 
trước các xung động áp suất.
Hình 2.14. Mặt bên phía nạp không
khí của bộ cảm biến lưu lượng
không khí.
1- Cửa bù trừ
2-Buồng giảm chấn
3- Mạch không khí tắt
4- Cửa đo dòng khí nạp
5-Vít chỉnh hỗn hợp không tải
Hình 2.13. Mặt bên phía lắp ráp
mạch điện của bộ cảm biến lưu
lượng không khí
1- Bánh răng cuốn lò xo
2- Lò xo hồi
3- Khe hướng dẫn
4- Tấm sứ gắn biến trở
5- Cần gạt; 6- Chổi tiếp xúc
7- Đĩa công tắc HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com

35 Trên hình 2.16 là cảm biến lưu lượng không khí có hai đường khí, đường khí
chính, khí nạp được hút qua đó và đường khí phụ. Lượng khí đi qua đường khí phụ
có thể điều chỉnh bằng vít chỉnh hỗn hợp không tải.
Lượng khí hút vào trong động cơ được xác định bằng độ mở của bướm ga.
Nếu lượng khí đi qua đường khí phụ tăng lên, thì không khí đi qua tấm đo giảm
xuống và góc mở của tấm đo sẽ nhỏ hơn.
Ngược lại, nếu lượng khí đi qua đường khí phụ giảm xuống, lượng khí đi qua
tấm đo sẽ tăng lên và góc mở sẽ lớn hơn. Do lượng phun cơ bản được quyết định
qua góc mở của tấm đo gió, nên tỷ lệ không khí- nhiên liệu tại chế độ không tải với
vít điều chỉnh hỗn hợp không tải, có thể điều chỉnh được tỷ lệ nồng độ CO trong khí
xả. Mặc dù vậy, điều này chỉ có tác dụng tại tốc độ không tải bởi vì nếu tấm đo mở
rộng thì lượng khí đi qua đường khí phụ sẽ nhỏ hơn nhiều so với đường khí chính
 Khoang giảm chấn và tấm chống rung
Khoang giảm chấn và tấm chống rung giúp làm việc ổn định chuyển động
của tấm đo. Nếu lượng khí nạp chỉ được đo bằng tấm đo, sự thay đổi lượng khí sẽ
làm cho tấm đo bị rung động. Nhưng khi tấm chống rung được gắn vào sao cho nó

Hình 2.16. Cấu tạo vít chỉnh hỗn hợp không tải.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
36

chuyển động cùng với tấm đo, nó sẽ hấp thụ các rung động và làm ổn định chuyển
động của tấm đo.



Quan hệ giữa thể tích không khí nạp, góc quay cửa đo , điện thế của tín
hiệu đo lưu lượng U
s
và lượng xăng cung cấp V
e
. Giả sử có một thể tích không khí
nào đó đi vào động cơ. Khi đó lượng nhiên liệu lý thuyết cần thiết sẽ được xác định
bởi điểm D. Góc quay của cửa đo sẽ tương ứng với điểm A, và điện áp của tín hiệu
đo do điện thế kế phát ra sẽ tương ứng với điểm B. Bộ điều khiển trung tâm sẽ chỉ

m
3
/h
Hình2.19. Sơ đồ mối quan hệ giữa các đại lượng
Ql: Lượng gió nạp vào động cơ α: Góc m
ở cánh đo gió
Qk: Lượng gió n
ạp lý thuyết Us: Tín hiệu điện áp của cảm biến đo
Ve: Tín hiệu mở vòi phun chính
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
38

huy các vòi phun cung cấp một lượng xăng (điểm C) đúng bằng lượng xăng xác
định lý thuyết.
2.2.2.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến nhiệt độ khí nạp dùng để xác định nhiệt độ khí nạp. Nó gồm một

khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
39

nhiệt độ nước làm mát hoạt động theo cùng một nguyên lý như trên nhưng mức độ
hoạt động và sự thay đổi nhiệt độ có khác nhau.
Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị dòng điện gửi đến động cơ.
Khi nhiệt độ của động cơ thấp, giá trị điện trở của cảm biến sẽ cao, tín hiệu điện áp
sẽ gửi về ECU thấp, ECU sẽ biết được động cơ đang nguội lạnh. Khi nhiệt độ của
động cơ nóng, giá trị điện trở giảm, tín hiệu điện áp gửi về ECU cao, ECU sẽ biết
được nhiệt độ của động cơ đang nóng. Nhờ vậy ECU điều khiển đúng lượng xăng
cần thiết phun vào các xilanh.
Trên động cơ làm mát bằng gió, bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp
đặt ngập trong thân máy, với động cơ làm mát bằng nước, cảm biến nhiệt độ nước
làm mát được lắp đặt ngập trong bọng nước của động cơ.

Cấu tạo của cảm biến nhiệt độ nước làm mát thường là trụ rỗng có ren ngoài
bên trong có gắn một điện trở có hệ số điện trở nhiệt âm.
Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tín hiệu thông báo cho ECU biết động cơ
đang lạnh. ECU sẽ tăng lượng xăng phun thiện tính năng hoạt động khi động cơ
lạnh.
Khi nhiệt độ nước làm mát cao thì ECU sẽ giảm lượng xăng phun.

Hình 2.21. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
1. Giắc nối điện
2. Vỏ
3. Điện trở (TNCII)
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
41

Nam châm điện được gắn với dây nối với đồng hồ tốc độ xe và quay theo.
Đây là một công tắc được đặt đối diện với nam châm điện khi nam châm điện quay
theo dây đồng hồ tốc độ công tắc sẽ đóng mở theo chiều của lực từ trường sinh ra.
Khi nam châm quay ở một vị trí song song với công tắc, chiều của lực từ
trường sẽ cảm ứng trên công tắc thanh hai nam châm điện khác cực làm chúng hút
nhau, công tắc ở vị trí đóng.
Khi nam châm quay ở vị trí thẳng đứng vuông góc với công tắc. Chiều của
lực từ trường sẽ cảm ứng trên công tắc thành hai nam châm điện cùng cực làm
chúng đẩy nhau, công tắc ở vị trí mở.
Các tín hiệu từ vị trí đóng mở công tắc sẽ được đưa trực tiếp tới ECU mà
không qua bộ chuyển đổi xung nhờ tín hiệu sóng vuông. Tại đây ECU sẽ điều khiển
tỷ lệ hoà khí phù hợp với khi tăng tốc hoặc giảm tốc.
2.2.2.5. Cảm biến vị trí bướm ga
Trong mô hình phun xăng KFZ-2001D sử dụng loại cảm biến vị trí bướm ga
kiểu tiếp điểm. Cảm biến vị trí bướm ga là một dạng công tắc kép, có tác dụng xác
định vị trí bướm ga ở hai trạng thái sau:
- Trạng thái không tải (khi tốc độ của xe là nhỏ nhất).
- Trạng thái toàn tải (khi xe lên dốc, hay khi xe muốn vượt xe khác).
Cảm biến vị trí bướm ga lắp ở hộp bướm ga, có liên hệ cơ khí với trục quay
của bướm ga. Chức năng của cảm biến này là chuyển đổi góc mở lớn nhỏ của
bướm ga thành tín hiệu điện áp báo về ECU. Cảm biến cung cấp cho ECU về vị trí
bướm ga ở chế độ không tải và chế độ toàn tải.
Công tắc loại này hoạt động theo nguyên lý đóng và ngắt tín hiệu này sẽ
được đưa đến ECU để vi chỉnh lượng xăng ở vòi phun.


a) c) b)
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
43 Đây chính là một công tắc nhiệt, sử dụng thanh lưỡng kim giãn nở bằng nhiệt
để đóng ngắt tiếp điểm. Do vậy bản thân công tắc được lắp ở nơi có ảnh hưởng
nhiệt nhiều nhất (lắp trực tiếp tiếp xúc với ngăn nước làm mát của động cơ).
Thông thường mỗi loại công tắc được thiết kế có một giá trị nhiệt độ mở tiếp
điểm, nếu nhiệt độ của công tắc nhỏ hơn nhiệt độ mở thì công tắc đóng mạch. Dây
đốt tạo nhiệt bằng điện có tác dụng giới hạn khoảng thời gian tiếp điểm đóng để
tránh tình trạng xăng thừa khi khởi động.
Ví dụ:
Trên thân công tắc ghi 35/8 giây. Nghĩa là:35
o
C là nhiệt độ mở của công tắc
và 8 giây là thời gian mở công tắc.
Nếu nhiệt độ của máy nhỏ hơn nhiệt độ 35
o
C thì khi bật công tắc dòng điện
vào dây tạo nhiệt sau 8 giây công tắc sẽ ngắt mạch.
Nguyên lý làm việc của rơle nhiệt thời gian dựa vào nhiệt độ nội tại của dây
đốt tạo nhiệt và nhiệt độ của động cơ. Khi động cơ nóng, nhiệt của động cơ truyền
sang rơle nhiệt nhiều, thanh lưỡng kim sẽ giãn nở nhiệt về một phía và công tắc
nhiệt luôn mở. Do đó, khi khởi động vòi phun khởi động lạnh không làm việc.
Ngược lại, khi động cơ lạnh (hoặc nhiệt độ môi trường quá lạnh) thì chủ yếu là

độ thấp, bướm ga đóng gần kín, mạch bổ sung sẽ được mở hoàn toàn và một lượng
không khí sẽ được đưa vào xilanh. Cảm biến đo lưu lượng không khí sẽ tính đến sự
bổ sung này qua bộ điều khiển trung tâm, xăng sẽ được phun thêm một cách tương
ứng, làm tăng số vòng quay không tải của động cơ. Cùng với sự tăng nhiệt độ động
cơ, tiết diện lưu thông của thiết bị bổ sung sẽ giảm dần và đóng hẳn sau khi quá
trình sấy nóng đã hoàn tất. Nhờ thế số vòng quay không tải sẽ được hạ xuống tối
thiểu. Thiết bị bổ sung không khí còn được trang bị một mạch điện đốt nóng, giống
như cảm biến nhiệt thời gian cho phép điều chỉnh một cách chủ động thời gian đóng
mở của kênh nối bổ sung không khí. Hệ số làm đậm hỗn hợp khi chạy ấm máy sẽ
giảm theo nhiệt độ của động cơ.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
45

Để hoàn thiện quá trình sấy nóng động cơ, HTPX điện tử có thể sử dụng một
bộ thông số chuẩn (Cartographia) bổ sung cho chương trình chạy ấm máy. Các
thông số chuẩn này cho phép xác định hệ số làm đậm khi sấy nóng tuỳ theo số vòng
quay và tải trọng của động cơ. Hệ số này nhỏ khi số vòng quay và tải trọng của
động cơ lớn. Ngược lại khi số vòng quay và tải trọng động cơ nhỏ thì hệ số làm đậm
sẽ tăng lên. Khi góc đánh lửa cũng được điều chỉnh một cách thích hợp trong quá
trình sấy nóng, để cho động cơ làm việc ổn định và hạn chế độc hại trong khí xả của
động cơ.
Cấu tạo của thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện gồm có:

Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện được lắp giữa bướm ga
và song song với bướm ga. Có tác dụng mở hoặc đóng để cung cấp thêm một phần
gió vào động cơ mặc dù vị trí bướm ga không thay đổi (ở vị trí không tải).
Hình 2.25. Thiết bị bổ sung không khí đốt nóng bằng dòng điện

2.2.3. Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU (hay là IC)
Bộ vi xử lý và điều khiển trung tâm ECU có chức năng nhận thông tin từ các
cảm biến, so sánh các thông tin đó với chế độ chuẩn đã được lưu trong bộ nhớ của
ECU. ECU phân tích và xử lý các thông tin và chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp
và đưa đến bộ phận chấp hành thực hiện.
2.2.3.1. Các bộ phận của ECU
Có chức năng nhận các thông tin từ các cảm biến, so sánh các thông tin đó
với chế độ gốc đã được lưu tại IC, chọn ra tín hiệu điều hành phù hợp và truyền
động cơ cấu chấp hành thực hiện.
ECU được đặt trong một vỏ kín để giảm nhiệt tốt. Nó được đặt ở nơi ít bị ảnh
hưởng bởi nhiệt độ.
Các linh kiện điện tử của ECU được sắp xếp trong một mạch in. Các linh
kiện công suất ở tầng cuối bắt liền với một khung kim loại của ECU với mục đích
để tản nhiệt. Vì dùng IC và linh kiện tổ hợp nên ECU rất gọn. Sự tổ hợp các chức
năng trong IC (bộ tạo xung, bộ chia xung, bộ dao động đa hài điều khiển việc chia
tần số) giúp ECU có độ tin cậy cao.
2.2.3.2. Cấu tạo của ECU
Bộ phận chính của ECU là máy tính (Micro computer). Cấu trúc của nó được
trình bày trên (Hình 2.27). ROM
RAM
INPUT

OUPUT

CPU
Hình 2.27. Cấu tạo ECU
HoChiMinh University of Indusstrial

- Bộ đếm dùng để đếm xung (tín hiệu vòng quay n).
- Bộ nhớ trung gian.
HoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology
49

- Bộ khuyếch đại.
- Bộ ổn áp.

Ở đây hai tín hiệu cơ bản là:
- Số vòng quay động cơ: n
- Lưu lượng gió nạp: Q
l
.
Với hai thông số này IC điều khiển định ra được thời gian phun cơ bản là t
p
.
Ngoài ra, thông qua các cảm biến tín hiệu khác, IC điều khiển còn nhận được các
tín hiệu phụ như:
- Nhiệt độ động cơ: NTCII
- Nhiệt độ gió nạp: NTCI
- Vị trí bướm ga: P
v
/P
o

Hình2.28 . Sơ đồ nguyên lý của IC điều khiển (ECU)


) có thể bằng
không (khi nhiệt độ và điện áp ắcquy của động cơ ổn định). Nhưng cũng có thể đại
lượng (t
m
) lớn hơn từ một đến hai lần đại lượng (t
p
) trong khi máy hoạt động ở trạng
thái máy nguội, hoặc ở chế độ toàn tải.
Hình 2.29 . Sơ đồ quan hệ giữa các đại lượng từ các cảm biến và lượng
xăng phun T
iHoChiMinh University of Indusstrial
khoa công nghệ động lực
www.oto-hui.com
automotive technology