Cảm biến nhiệt độ không khí nạp là thiết yếu để tối ưu hóa hiệu suất động cơ và hỗ trợ sự phát triển của hệ thống phun nhiên liệu điện tử. Việc sử dụng cảm biến này có từ thời hệ thống EFI ban đầu để xác định mật độ không khí cho các phép tính tỷ lệ không khí hoặc nhiên liệu chính xác.
Thị trường cảm biến IAT đang phát triển trên toàn thế giới với các dự báo cho những năm tới. Hiện tại, các cảm biến này là tiêu chuẩn trong hầu hết các loại xe hiện nay và đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống quản lý động cơ. Bài viết này trình bày chi tiết về cảm biến nhiệt độ không khí nạp, cách thức hoạt động và các ứng dụng của cảm biến này.
Phụ lục bài viết
Cảm biến nhiệt độ khí nạp là gì?
Cảm biến nhiệt độ khí nạp là nhiệt điện trở hai dây đo nhiệt độ không khí đi vào động cơ để cung cấp dữ liệu quan trọng cho ECU (Bộ điều khiển động cơ) nhằm tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu và hiệu suất động cơ. Dữ liệu này rất quan trọng vì mật độ không khí thay đổi theo nhiệt độ.
Ngoài ra, ECU sử dụng dữ liệu này để xác định lượng nhiên liệu chính xác cần thiết cho quá trình đốt cháy tối ưu. Chức năng của cảm biến nhiệt độ khí nạp là cung cấp cho ECU một phép đo quan trọng để hiệu chỉnh quá trình hình thành hỗn hợp và đánh lửa.
Điện trở của cảm biến IAT có thể thay đổi theo nhiệt độ và ECU hiểu được sự thay đổi điện trở này để quyết định nhiệt độ không khí. Các cảm biến này có thể được tìm thấy ở nhiều vị trí khác nhau, như ống dẫn khí nạp giữa hộp lọc khí và thân bướm ga hoặc thậm chí được tích hợp vào MAF (cảm biến lưu lượng khí khối).
Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ khí nạp
Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ khí nạp là đo nhiệt độ của không khí chảy qua động cơ và truyền dữ liệu này đến ECU để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu và hiệu suất động cơ. Vì vậy, cảm biến này sử dụng một nhiệt điện trở có điện trở có thể thay đổi theo nhiệt độ để đưa ra tín hiệu điện áp giao tiếp với nhiệt độ không khí.
Khi nhiệt độ khí nạp thay đổi thì điện trở nhiệt điện trở sẽ thay đổi theo. ECU đưa điện áp tham chiếu đến nhiệt điện trở này và điện trở thay đổi sẽ tạo ra tín hiệu điện áp có thể thay đổi được truyền đến ECU. Tín hiệu điện áp này có thể được diễn giải để quyết định nhiệt độ khí nạp và sử dụng dữ liệu này để điều chỉnh hỗn hợp nhiên liệu không khí và các thông số động cơ khác để có hiệu suất và hiệu quả tốt nhất.
Thông số kỹ thuật:
Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ khí nạp bao gồm những thông tin sau.
- Cảm biến IAT là nhiệt điện trở hai dây.
- Độ chính xác nhiệt độ thường nằm trong khoảng từ ±2°C đến ±5°C.
- Thời gian phản hồi nhanh.
- Điện trở của cảm biến này có thể thay đổi theo nhiệt độ và thường giảm khi nhiệt độ tăng.
- Giá trị điện trở chung ở 25°C nằm trong khoảng từ 2,0 kΩ đến 5,0 kΩ.
- Cảm biến này thường được lắp trong hộp lọc khí hoặc ống nạp.
- Cảm biến này sử dụng đầu nối tiêu chuẩn như đầu nối Bosch EV1.
- Loại đầu nối là AMP SCS (Hệ thống đầu nối kín).
- Nhiệt độ hoạt động của cảm biến này nằm trong khoảng từ -40°C đến 125°C.
- Nhiệt độ lưu trữ của cảm biến này là từ -40°C đến 130°C trở lên.
Mạch cảm biến nhiệt độ khí nạp
Cảm biến nhiệt độ khí nạp với mạch ECM được hiển thị bên dưới. Vì vậy, cảm biến nhiệt độ khí nạp hoặc cảm biến nhiệt độ khí nạp được cung cấp điện áp nguồn 5V từ ECM và điện áp này được cung cấp vào nhiệt điện trở thông qua đầu cuối THA & thoát khỏi nhiệt điện trở thông qua đầu cuối E2 trên ECM.
ECM cung cấp điện áp 5V cho cảm biến IAT. Bất cứ khi nào không khí đi vào ống nạp có nhiệt độ lạnh thì điện trở của cảm biến sẽ lớn. Do đó, giá trị cung cấp điện áp đến từ cảm biến IAT sẽ giảm.
Bất cứ khi nào nhiệt độ không khí đi vào ống nạp nóng hơn, thì giá trị điện trở phía trên cảm biến sẽ nhỏ hơn; do đó, điện áp cung cấp vào ECM sẽ tăng lên.
Sự thay đổi trong giá trị điện áp xảy ra trên cảm biến IAT là do sự thay đổi nhiệt độ này được ECM đọc. Nó được sử dụng để quyết định lượng nhiên liệu phun vào xi lanh động cơ. Ở đây, có thể phun nhiều nhiên liệu hơn nếu thời gian mở dài hơn.
Tương tự như vậy, có thể phun ít nhiên liệu hơn nếu thời gian mở lỗ phun ngắn hơn. Do đó, ATS nạp là một thành phần cơ bản trong hệ thống phun nhiên liệu & đánh lửa cho các loại xe hiện tại. Vì vậy, nó đo nhiệt độ không khí đi vào động cơ để gửi dữ liệu này đến ECM, do đó thực hiện một số điều chỉnh cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất động cơ.
Cảm biến IAT so với cảm biến MAF
Sự khác biệt giữa cảm biến IAT và cảm biến MAF được thảo luận bên dưới.
| Cảm biến IAT | Cảm biến MAF |
| Cảm biến IAT đo nhiệt độ không khí đi vào động cơ. | Cảm biến MAF đo cả khối lượng và nhiệt độ không khí đi vào động cơ. |
| Cảm biến này cung cấp cho ECU dữ liệu liên quan đến nhiệt độ không khí, do đó được sử dụng để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu và thời điểm đánh lửa. | Cảm biến này cung cấp cho ECU thông tin tổng thể về lượng khí nạp bằng cách cho phép kiểm soát nhiên liệu chính xác. |
| Đây là nhiệt điện trở hai dây có khả năng thay đổi điện trở theo nhiệt độ. | Cảm biến này sử dụng màng phim hoặc dây nóng có thể tiếp xúc với không khí đi vào để đo lưu lượng khối lượng. |
| Cảm biến này không phức tạp. | Cảm biến MAF rất phức tạp so với cảm biến IAT. |
| Cảm biến này có thể được bố trí bên trong ống dẫn khí nạp, tích hợp vào cảm biến MAF hoặc ống góp khí nạp. | Nó thường nằm giữa bộ lọc khí và ống nạp của động cơ. |
Thuận lợi
Những ưu điểm của cảm biến nhiệt độ khí nạp bao gồm:
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp có thể hỗ trợ ECU (Bộ điều khiển động cơ) tối ưu hóa hiệu suất động cơ và cung cấp nhiên liệu bằng cách đo chính xác nhiệt độ của không khí đi vào động cơ. Do đó, nó tác động trực tiếp đến mật độ không khí, do đó ảnh hưởng đến lượng nhiên liệu cần thiết cho quá trình đốt cháy.
- ECU có thể phân tích chính xác hỗn hợp không khí và nhiên liệu thích hợp bằng cách xác định nhiệt độ không khí nạp, giúp tiết kiệm nhiên liệu hơn, giảm lượng khí thải và cải thiện hiệu suất động cơ.
- Nó ngăn ngừa hư hỏng động cơ bằng cách phát hiện các điều kiện nguy hiểm tiềm ẩn như hiện tượng nổ xảy ra do khí nạp quá nóng.
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp rất quan trọng trong môn thể thao đua xe để duy trì hiệu suất đáng tin cậy.
- Nó đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát khí thải bằng cách đảm bảo động cơ hoạt động với hỗn hợp không khí và nhiên liệu tốt nhất.
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp cung cấp dữ liệu quan trọng để quản lý động cơ, bảo vệ nhiệt và chẩn đoán bằng cách đảm bảo động cơ hoạt động trong các thông số an toàn.
- Việc đo nhiệt độ không khí chính xác cho phép ECU tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu.
- Đây là một thành phần bền và đáng tin cậy.
- Chúng dễ dàng cài đặt vào hệ thống giám sát.
Nhược điểm
Những nhược điểm của cảm biến nhiệt độ khí nạp bao gồm:
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp bị lỗi có thể dẫn đến nhiều vấn đề như tính toán tỷ lệ không khí hoặc nhiên liệu không chính xác, tăng mức tiêu thụ nhiên liệu, hiệu suất động cơ kém, v.v.
- Một cảm biến bị lỗi có thể gửi thông số nhiệt độ không chính xác đến ECU (Bộ điều khiển động cơ) và sau đó tính toán sai hỗn hợp không khí hoặc nhiên liệu hoàn hảo.
- Động cơ kém có thể gặp nhiều vấn đề khác nhau như chết máy, giật cục, chạy không tải không đều, công suất động cơ giảm, tăng tốc chậm, khó khởi động động cơ, v.v.
- Bất cứ khi nào hỗn hợp không khí hoặc nhiên liệu không đúng, động cơ sẽ trở nên kém hiệu quả hơn, dẫn đến mức tiêu thụ nhiên liệu cao.
- Việc bỏ qua cảm biến bị hỏng có thể dẫn đến hư hỏng lâu dài cho động cơ do liên tục sử dụng hỗn hợp không khí hoặc nhiên liệu không phù hợp.
- Cảm biến bị lỗi sẽ kích hoạt đèn MIL sáng lên với mã lỗi đã lưu trữ.
- Các cảm biến nhiệt độ khí nạp có thể gặp một số vấn đề do rỉ sét, bụi bẩn, kết nối kém, dây điện bị hỏng, v.v.
- Trong một số trường hợp, dữ liệu cảm biến nhiệt độ khí nạp được sử dụng để xử lý van EGR (Tuần hoàn khí thải), do đó, cảm biến bị lỗi sẽ ảnh hưởng đến hoạt động và lượng khí thải EGR.
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp bị lỗi có thể kích hoạt chế độ về nhà khẩn cấp để đảm bảo mạch IAT được sửa chữa nhanh chóng.
Ứng dụng
Ứng dụng của cảm biến nhiệt độ khí nạp bao gồm:
- Cảm biến nhiệt độ khí nạp đo nhiệt độ không khí đi vào động cơ để cung cấp dữ liệu cho ECU nhằm tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu và hoạt động của động cơ.
- ECU sử dụng dữ liệu của cảm biến nhiệt độ khí nạp để quyết định tỷ lệ không khí và nhiên liệu phù hợp với quá trình đốt cháy hiệu quả và hiệu suất động cơ tốt nhất.
- Cảm biến này hỗ trợ ECU bằng một cảm biến khác để tính toán khối lượng không khí của động cơ.
- ECU sử dụng dữ liệu IAT để điều chỉnh thời điểm đánh lửa nhằm mang lại hiệu suất động cơ tốt nhất trong nhiều điều kiện khác nhau.
- Đây là các thành phần tiêu chuẩn trong hệ thống EFI hiện đại cung cấp thông tin quan trọng để kiểm soát động cơ.
- Chúng được sử dụng trong cả ứng dụng động cơ diesel và xăng để tối ưu hóa việc cung cấp nhiên liệu và hiệu suất động cơ.
- Các cảm biến nhiệt độ khí nạp trong môn đua xe thể thao sẽ tối ưu hóa hoạt động của động cơ và đảm bảo cung cấp nhiên liệu đáng tin cậy trong nhiều tình huống khác nhau.
- Chúng được sử dụng để đo nhiệt độ không khí nạp vào trong các ứng dụng gia đình hoặc công nghiệp.
- Một số cảm biến cũng có thể được sử dụng để đo nhiệt độ ống dẫn khí trong các ứng dụng HVAC không ngưng tụ.
Vì vậy, đây là tổng quan về cảm biến nhiệt độ khí nạp, một thành phần quan trọng được sử dụng để quản lý động cơ. Nó cung cấp cho ECU thông tin để tối ưu hóa hỗn hợp không khí-nhiên liệu và thời điểm đánh lửa. Vì vậy, cuối cùng nó ảnh hưởng đến hiệu suất và hiệu quả nhiên liệu.
Nếu bạn cần thiết bị lường đo điện chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại thiết bị đo lường điện uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
Xem thêm: Kho bãi – Lợi ích chính, Xu hướng & Triển vọng tương lai
