Cảm biến oxy là gì? Cách kiểm tra cảm biến oxy sống hay chết

Cảm biến oxy là một trong những bộ phận không thể thiếu trong hệ thống động cơ xe ô tô. Có vai trò giám sát lượng oxy trong khí thải để giúp bộ điều khiển trung tâm (ECU) điều chỉnh tỷ lệ hòa khí tối ưu. Trong bài viết này, ATPro Corp sẽ chia sẻ cảm biến oxy là gì và biết cách kiểm tra cảm biến oxy còn sống hay đã chết hiệu quả.

Khái niệm về bộ cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy (Oxygen Sensor), còn được gọi là cảm biến khí thải, là một bộ phận quan trọng trong hệ thống động cơ ô tô. Nhiệm vụ chính của cảm biến là đo lường lượng oxy còn lại trong khí thải và gửi tín hiệu về cho bộ điều khiển trung tâm ECU. Hỗ trợ việc điều chỉnh tỷ lệ hòa khí (xăng – không khí) sao cho phù hợp nhất, đảm bảo động cơ hoạt động hiệu quả và giảm lượng khí thải độc hại.

Cảm biến oxy bắt đầu hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ khoảng 350°C, thường trong trạng thái ON chìa nhưng động cơ chưa nổ máy. Với các dòng xe đời mới, ngoài cảm biến oxy đặt trước bầu xúc tác, còn có thêm một cảm biến oxy phía sau bầu xúc tác khí xả để theo dõi hiệu suất hoạt động của bộ xúc tác. Cảm biến oxy thứ hai này (cảm biến số 2) thường có mức điện áp đầu ra ổn định khoảng 0,45V, giúp hệ thống xác định xem bộ xúc tác có còn hoạt động tốt hay không.

Cấu tạo của bộ cảm biến oxy

Cảm biến oxy được chia thành hai loại cơ bản với nguyên lý hoạt động khác nhau:

Cảm biến oxy có bộ nung (Heated Oxygen Sensor):

Loại cảm biến này được tích hợp một điện trở sấy bên trong để giúp làm nóng nhanh đầu dò, đưa cảm biến đạt đến nhiệt độ làm việc lý tưởng (khoảng 315 – 343°C) trong thời gian ngắn. Nhờ đó, cảm bi thể tạo ra tín hiệu điện áp và gửi về ECU gần như ngay sau khi khởi động động cơ, giúp hệ thống điều chỉnh tỷ lệ hòa khí chính xác hơn.

Cảm biến oxy không có bộ nung (Unheated Oxygen Sensor):

Ở loại này không có điện trở sấy, nên cảm biến cần thời gian làm việc lâu hơn để tự đạt đến nhiệt độ cần thiết. Khi động cơ mới khởi động, cảm biến chưa hoạt động hiệu quả, dẫn đến hỗn hợp nhiên liệu. Không khí chưa được điều chỉnh tối ưu, khiến xe tiêu hao nhiên liệu nhiều hơn cho đến khi cảm biến đạt đủ nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến oxy.

Cảm biến oxy thường được lắp đặt ngay trên đường ống xả của động cơ, tại vị trí tiếp xúc trực tiếp với dòng khí thải. Nhiệm vụ của thiết bị này là đo lường hàm lượng oxy còn sót lại trong khí thải và chuyển đổi kết quả đó thành tín hiệu điện áp (V) gửi về bộ điều khiển trung tâm ECU. Dựa vào tín hiệu này, ECU sẽ tự động điều chỉnh tỷ lệ hòa khí nhiên liệu – không khí, giúp động cơ hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải ô nhiễm.

Bên trong cảm biến có một đường dẫn không khí bên ngoài, kết hợp với phần đầu cảm biến tiếp xúc khí thải. Sự chênh lệch nồng độ oxy giữa hai môi trường này sẽ tạo ra điện áp dao động từ 0,1V đến 0,9V.

Khi điện áp gần 0V, cảm biến báo hiệu hỗn hợp nhiên liệu nghèo (thiếu nhiên liệu).
Khi điện áp tiệm cận 0,9V, nghĩa là hỗn hợp đang giàu (thừa nhiên liệu).

Nhờ cơ chế này, cảm biến oxy giúp hệ thống kiểm soát nhiên liệu của xe hoạt động chính xác hơn, đảm bảo hiệu suất và độ bền cho động cơ.

Cách kiểm tra cảm biến oxy sống hay chết

Để xác định cảm biến oxy còn hoạt động tốt hay không, người ta thường sử dụng đồng hồ đo điện đa năng (VOM) ở chế độ đo điện áp một chiều (DC). Phương pháp này áp dụng cho cảm biến oxy 2 dây, 3 dây hoặc 4 dây, với các bước thực hiện tương tự nhau như sau:

Kiểm tra cảm biến oxy khi đang lắp trên xe

Bước 1: Chuyển đồng hồ VOM sang thang đo điện áp DC nhỏ hơn 1V. Tiến hành cắm que đen vào cổng COM và que đỏ vào cổng V.

Bước 2: Đặt que đo tiếp xúc với hai cực của cảm biến oxy — que đỏ nối cực dương, que đen nối cực âm.

Bước 3: Quan sát chỉ số điện áp hiển thị và đối chiếu với các trường hợp sau:

0,4V – 0,45V: Khi động cơ nóng, khóa bật ON nhưng chưa khởi động.
Khoảng 0,5V: Khi động cơ đang nổ máy và xe ở chế độ nhả ga.
0,1V – 0,2V: Khi máy nguội, khóa vặn ở chế độ ON.
Dao động 0,1V – 0,9V: Cảm biến hoạt động ổn định, động cơ đang vận hành bình thường.

Kiểm tra cảm biến oxy khi đã tháo rời

Bước 1: Cố định cảm biến oxy và kết nối hai dây đo của đồng hồ VOM vào hai cực của cảm biến.

Bước 2: Dùng mỏ hàn hoặc nguồn nhiệt hơ nóng phần đầu cảm biến, đồng thời theo dõi chỉ số điện áp.

Khi cảm biến đạt nhiệt độ làm việc, điện áp thường tăng lên khoảng 0,6V và duy trì ổn định trong khoảng 20 giây.
Khi ngừng gia nhiệt, điện áp giảm dần xuống mức khoảng 0,1V mỗi giây.

Nếu giá trị điện áp không ổn định hoặc lệch quá xa so với các ngưỡng trên, điều đó chứng tỏ cảm biến oxy đã suy yếu hoặc bị lỗi và cần được sửa chữa hoặc thay mới để đảm bảo hiệu suất động cơ.

Xem thêm: Cảm Biến Nhiệt Độ 4-20mA: Độ Chính Xác Vượt Trội, Truyền Tín Hiệu Xa

Hy vọng rằng với những chia sẻ trên về cảm biến oxy là gì và cách kiểm tra cảm biến oxy còn hoạt động hay đã hỏng từ ATPro Corp, bạn đã có thêm kiến thức hữu ích để tự kiểm tra và bảo dưỡng xe của mình đúng cách. Việc phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng của cảm biến oxy không chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu, bảo vệ động cơ, mà còn giảm thiểu khí thải gây ô nhiễm môi trường. Nếu bạn cần tư vấn hoặc muốn tìm hiểu thêm về các thiết bị cảm biến công nghiệp, liên hệ ngay đến số hotline của ATPro Corp để được hỗ trợ nhanh chóng.

Tham khảo ngay các sản phẩm đang được bán chạy nhất tại ATPro

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO MỨC NƯỚC THẢ CHÌM RS485/4-20mA – RKL-01
6.049.000 ₫

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN BỨC XẠ TIA CỰC TÍM UV RS485/4-20mA – RK200-07
8.092.000 ₫

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐẤT ĐO NPK, PH, EC, NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM ĐẤT RS485

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO ĐỘ DẪN ĐIỆN EC, ĐỘ MẶN RS485/4-20mA – RK500-13

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO CHIỀU DÀI, ENCODER CALT GHW38
2.795.000 ₫

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM ĐẤT RS485/4-20mA)

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO NỒNG ĐỘ CO2 RS485/4-20mA

Xem nhanh

Có sẵn:

MÁY ĐO HÀM LƯỢNG NPK TRONG ĐẤT

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO CLO MEMOSENS CCS51D

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN ĐO ĐỘ NGHIÊNG HAI TRỤC RK700-01

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN LƯỢNG MƯA RADAR RK400-13

Xem nhanh

Có sẵn:

CẢM BIẾN TĨNH ĐIỆN LOẠI CẦM TAY (SERIES: SK-H050)

ATPro - Cung cấp phần mềm SCADA, MES, quản lý điện năng, hệ thống gọi số, hệ thống xếp hàng, đồng hồ LED treo tường, đồng hồ đo lưu lượng, máy tính công nghiệp, màn hình HMI, IoT Gateway, đèn tín hiệu, đèn giao thông, đèn máy CNC, bộ đếm sản phẩm, bảng LED năng suất, cảm biến công nghiệp,...uy tín chất lượng giá tốt. Được khách hàng tin dùng tại Việt Nam.