Cảm biến áp suất đường ống nạp | Tổng quan cảm biến MAP

Cảm biến áp suất đường ống nạp hay MAP – Manifold Absolute Pressure là một cảm biến quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ ô tô. Nó giúp cho động cơ hoạt động ổn định hơn, nâng cao hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải. Vậy thiết bị này hoạt động ra sao? Hãy cùng Auto Protech tìm hiểu chi tiết hơn trong bài viết dưới đây.

Tổng quan cảm biến áp suất đường ống nạp

Cảm biến MAP (Manifold Absolute Pressure) đóng vai trò quan trọng trong hệ thống quản lý động cơ, đặc biệt là trong việc điều chỉnh tỷ lệ hỗn hợp nhiên liệu và không khí. Tìm hiểu chi tiết về thiết bị này trong nội dung dưới đây:

Chức năng và nhiệm vụ

• Đo lường lượng không khí nạp: Dựa vào áp suất đo được, ECU có thể ước tính được lượng không khí đang được nạp vào động cơ.
• Điều chỉnh lượng nhiên liệu: ECU sử dụng thông tin về lượng không khí để tính toán lượng nhiên liệu cần thiết để tạo ra hỗn hợp không khí – nhiên liệu phù hợp cho quá trình đốt cháy.
• Tính toán thời điểm đánh lửa: Cảm biến MAP giúp ECU xác định thời điểm đánh lửa tối ưu để đảm bảo hiệu suất đốt cháy cao nhất.
• Điều khiển các hệ thống khác: Thông tin từ cảm biến cũng được sử dụng để điều khiển các hệ thống khác như van EGR, turbocharger, v.v….
• Cải thiện hiệu suất: Giúp động cơ hoạt động ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải.

Cấu tạo

Cảm biến áp suất đường ống nạp có cấu tạo từ:

• Buồng chân không: Tạo ra một môi trường áp suất thấp (chân không) làm điểm đối chiếu để so sánh với áp suất từ đường ống nạp.
• Màng silicon:
  • Đóng vai trò như một màng ngăn, tách biệt buồng chân không với áp suất từ đường ống nạp.
  • Khi áp suất từ đường ống nạp tác động lên màng silicon, màng sẽ bị biến dạng.
  • Độ biến dạng của màng tỷ lệ thuận với mức chênh lệch áp suất.
• Chip silicon (IC):
  • Đo lường độ biến dạng của màng silicon và chuyển đổi thành tín hiệu điện.
  • Tín hiệu điện này sẽ tương ứng với mức áp suất trong đường ống nạp.
• Lưới lọc: Ngăn chặn các hạt bụi, tạp chất xâm nhập vào bên trong cảm biến, bảo vệ các bộ phận bên trong.
• Đường ống dẫn và giắc cắm:
  • Đường ống dẫn kết nối cảm biến với đường ống nạp, đưa áp suất từ đường ống nạp đến màng silicon.
  • Giắc cắm dùng để kết nối cảm biến với các bộ phận điện khác trong hệ thống.

Hình ảnh: Cấu tạo cảm biến áp suất MAP

Nguyên lí hoạt động

Cảm biến áp suất đường ống nạp hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản. Khi động cơ chạy, độ chân không phía sau bướm ga được truyền đến màng silicon. Màng silicon này biến dạng dẫn đến việc thay đổi điện trở. Sự thay đổi này được gửi về IC (tích hợp bên trong cảm biến), IC sẽ xuất tín hiệu điện áp tương ứng gửi về hộp ECU. ECU sử dụng tín hiệu này để hiểu được áp suất trong đường nạp và từ đó tính toán lượng phun nhiên liệu cơ bản.

Hình ảnh: Nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất

Thông số kỹ thuật

Cảm biến được cấp nguồn bằng điện áp không đổi 5V. Áp suất trong buồng chân không của cảm biến gần như tuyệt đối và không bị ảnh hưởng bởi sự dao động của khí quyển khi độ cao thay đổi.

• Khi bật chìa khoá, điện áp tại chân Signal khoảng 3.8V.
• Khi động cơ nổ, điện áp tại chân Signal dao động từ khoảng 1.6V đến 1.8V.

Hình ảnh: Thống số kỹ thuật MAP

Sơ đồ mạch điện

Một số xe sử dụng cảm biến MAP 4 dây, kết hợp cùng cảm biến đo nhiệt độ không khí nạp IAT (Intake Air Temperature).

Cảm biến nhiệt độ không khí nạp IAT đo nhiệt độ của khí nạp đi vào động cơ. Dữ liệu này giúp ECU điều chỉnh lượng phun nhiên liệu theo sự thay đổi của nhiệt độ không khí nạp. Khi nhiệt độ không khí nạp thấp (tăng mật độ không khí), ECU sẽ điều chỉnh để tăng lượng phun xăng và góc đánh lửa sớm. Ngược lại khi nhiệt độ khí nạp cao (giảm mật độ không khí), ECU điều chỉnh để giảm lượng phun và góc đánh lửa sớm.

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện

Vị trí của cảm biến MAP trên ô tô

Được lắp đặt trên cổ hút phía sau bướm ga.

Một số xe có cảm biến lắp bên ngoài và được kết nối với ống hơi chân không tới.

Hình ảnh: Vị trí cảm biến trên xe ô tô

Cách thức kiểm tra và đo kiểm cảm biến áp suất đường ống nạp

Cảm biến được cấp mass và nguồn 5V. Kiểm tra điện áp tại chân Signal khoảng 3.8V khi chưa nổ máy.

• Khi động cơ nổ, đo tín hiệu tại chân Signal khoảng 1.6V đến 1.8V. Khi tăng ga, tín hiệu sẽ thay đổi theo áp suất đường ống nạp ( áp suất tăng → điện áp cảm biến tăng, áp suất giảm → điện áp giảm).
• Nếu đã tháo cảm biến ra khỏi xe, có thể sử dụng ống tiêm và một đường ống nối đến đồng hồ đo áp suất chân không, sau đó kết nối với cảm biến để đo tín hiệu điện áp phát ra theo mức độ chân không cấp đến cảm biến và so sánh với bảng thông số của nhà sản xuất.

Ngoài ra, có thể sử dụng máy đọc lỗi và truy cập vào danh sách dữ liệu (datalist) để kiểm tra tín hiệu cảm biến khi đạp ga. Tín hiệu của cảm biến phải thay đổi theo mức độ chân ga.

Hình ảnh: Cách thứ kiểm tra và đo cảm biến áp suất MAP

Dấu hiệu và nguyên nhân khiến cảm biến áp suốt đường ống nạp hư hỏng

Cảm biến áp suất đường ống nạp (MAP sensor) trên ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin chính xác về áp suất không khí vào động cơ cho ECU. Khi cảm biến này gặp sự cố, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ ổn định của động cơ.

Hình ảnh: Dấu hiệu và nguyên nhân cảm biến bị hư hỏng

Các hư hỏng thường gặp

• Ống chân không nối với cảm biến bị tuột hoặc bị tắc.
• Cảm biến MAP bị hỏng.
• Đầu giắc nối với cảm biến bị hỏng.
• Dây tín hiệu bị đứt.
• Mạch tín hiệu của cảm biến bị chập.
• Mất dây mass hoặc nguồn Vc (5V) cấp cho cảm biến.
• PCM (Powertrain Control Module) bị hỏng.

Dấu hiệu nhận biết cảm biến MAP bị hỏng

• Đèn Check Engine sáng: Đây là dấu hiệu phổ biến nhất khi có bất kỳ lỗi nào trong hệ thống điện tử của xe, bao gồm cả khi cảm biến áp suất bị hỏng.
• Động cơ chạy không ổn định: Xe khó khởi động, vòng tua máy lên xuống thất thường, hoặc động cơ bị chết máy khi tăng tốc.
• Tiêu hao nhiên liệu tăng: Do ECU không nhận được thông tin chính xác về áp suất không khí, nên việc cung cấp nhiên liệu cũng không được điều chỉnh hợp lý, dẫn đến tiêu tốn nhiên liệu nhiều hơn.
• Giảm công suất: Xe mất khả năng tăng tốc nhanh, cảm giác ì ạch khi vận hành.
• Khói thải bất thường: Khói thải có thể đen hoặc trắng hơn bình thường, tùy thuộc vào mức độ hư hỏng của cảm biến.

Nguyên nhân khiến cảm biến áp suất đường ống nạp hư hỏng

• Tuổi thọ: Giống như hầu hết cách bộ phận khác của xe, thì cảm biến áp suất đường ống cũng có tuổi thọ nhất định. Sau một thời gian sử dụng các linh kiện bên trong thiết bị có thể bị bào mòn hoặc hỏng hóc do bị oxi hóa.
• Môi trường làm việc khắc nghiệt: Cảm biến thường tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ cao, độ ẩm và các chất ô nhiễm trong không khí, điều này có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị.
• Sự cố điện: Các vấn đề về điện như đoản mạch, hở mạch hoặc tiếp xúc kém có thể làm hỏng thiết bị cảm biến này.
• Ống chân không bị rò rỉ: Ống chân không kết nối cảm biến với đường ống nạp nếu bị rò rỉ sẽ làm cho áp suất đo được không chính xác.

Cách khắc phục

• Kiểm tra và thay thế: Nếu các dấu hiệu trên xuất hiện, bạn nên mang xe đến gara để kỹ thuật viên kiểm tra và thay thế cảm biến MAP nếu cần thiết.
• Kiểm tra các kết nối điện: Kiểm tra các kết nối điện của cảm biến để đảm bảo chúng chắc chắn và không bị oxi hóa.
• Kiểm tra ống chân không: Kiểm tra ống chân không để đảm bảo chúng không bị rò rỉ hoặc bị tắc nghẽn.

=> Lưu ý: Việc tự thay thế cảm biến áp suất đường ống nạp tại nhà không được khuyến khích, vì nó đòi hỏi kiến thức chuyên môn và công cụ phù hợp.

Auto Protech chia sẻ kinh nghiệm sửa chữa cảm biến áp suất đường ống nạp

Trên thực tế, hầu hết các xe ô tô đời mới đều trang bị cả cảm biến MAF (Cảm biến lưu lượng khí nạp – Mass Air Flow Sensor) và Cảm biến áp suất đường ống nạp ( MAP – Manifold Absolute Pressure). Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng hãng xe mà tín hiệu chính để tính toán lượng phun xăng cơ bản có thể là MAF hoặc MAP. Một số hãng chọn MAP làm tín hiệu chính, trong khi những hãng khác lại sử dụng MAF.

Ở một số hãng xe, khi đường dây tín hiệu MAP bị hở mạch, ECU sẽ phát mã lỗi cảm biến MAP và nếu tín hiệu data list của cảm biến vẫn thay đổi, lúc này ECU sẽ sử dụng tín hiệu độ mở bướm ga và tín hiệu tốc độ động cơ để tính toán đưa ra tín hiệu cảm biến áp suất đường ống nạp để chạy dự phòng.

Cảm biến MAP trên động cơ diesel còn có tên gọi khác là “Booster Pressure Sensor”. Nó được sử dụng để đo áp suất đường ống nạp và tín hiệu nó gửi về ECU cũng được sử dụng để giám sát hoạt động của Turbo tăng áp. Nếu Turbo tăng áp hư và không đủ áp lực, ECU cũng có thể phát mã lỗi.

Auto Protech – Chia sẻ kinh nghiệm sửa chữa cảm biến

Với những kiến thức tổng quát về cảm biến áp suất đường ống nạp mà Auto Protech đã chia sẻ, hy vọng rằng có thể giúp bạn hiểu hơn về loại cảm biến này cũng như dự đoán dựa theo những dấu hiểu để có thể mang xe của mình đi bảo dưỡng. Nếu bạn có niềm đam mê với sửa chữa ô tô và muốn tìm cho mình một trung tâm dạy nghề ô tô uy tín hãy liên hệ ngay với Auto Protech để được tư vấn và đăng ký khóa học chuyên nghiệp của chúng tôi nhé!

Thông tin liên hệ:

• Địa chỉ: 60A Kênh Tân Hóa, Phú Trung, Tân Phú, TP. Hồ Chí Minh
• Điện thoại – Zalo: 028 22287175 – 0908858875
• Email: haihv78@gmail.com

Tác giả: Hoàng Ngọc Phương