Cảm biến khối lượng khí nạp MAF | Cấu tạo & nguyên lý hoạt động

Xe ô tô bị ì máy, tiêu tốn nhiều nhiên liệu hay khó khởi động? Nguyên nhân có thể ở một bộ phận nhỏ bé nhưng vô cùng quan trọng trong hệ thống động cơ, đó chính là cảm biến khối lượng khí nạp MAF. Vậy thiết bị là gì và tại sao nó lại ảnh hưởng tới hiệu suất hoạt động của xe? Bài viết của Auto Protech sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết bị cảm biến này. Let’s Go!!

Tìm hiểu chi tiết cảm biến khối lượng khí nạp MAF là gì?

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến khối lượng khí nạp

Cảm biến đo khối lượng khí nạp MAF (Mass Air Flow Sensor) có nhiệm vụ để đo khối lượng (lưu lượng) dòng khí nạp đi vào động cơ chuyển hóa thành tín hiệu điện áp gửi về ECU động cơ. ECU sử dụng tín hiệu MAF để tính toán lượng phun xăng cơ bản và tính toán góc đánh lửa sớm cơ bản.

Cấu tạo của cảm biến Khối lượng khí nạp

Cảm biến MAF được cấu tạo gồm một nhiệt điện trở (Thermister), dây nhiệt bằng Platin (Platinum Hot Wire) nằm trên đường di chuyển của không khí và mạch điều khiển điện tử.

Nhiệt điện trở dùng để kiểm tra nhiệt độ của không khí và nhận biết chúng. Cảm biến khối lượng khí nạp có nhiều loại như sau:

Cảm biến đo khối lượng khí nạp loại dây sấy (Hot Wire và Hot Film)

Hình ảnh: Cảm biến loại dây sấy

Cảm biến đo khối lượng khí nạp loại kiểu gió xoáy quang học Karman (ít còn dùng)

Hình ảnh: Cảm biến loại kiểu gió xoáy quang học karman

Cảm biến đo Khối lượng khí nạp loại cánh trượt (đời cũ, ít dùng)

Hình ảnh: Cảm biến loại cánh trượt

Cấu tạo cảm biến Khối lượng khí nạp kiểu cánh trượt

Hầu hết các loại xe đời mới hiện nay đều đang sử dụng cảm biến khối lượng khí nạp kiểu dây sấy (Hot Wire hoặc Hot Film) vì nó có độ chính xác cao hơn. Chúng có trọng lượng nhẹ, hạn chế bụi bẩn bám vào hệ thống phát nhiệt giúp nâng cao tốc độ đo, giảm được giá thành sản xuất, giảm kích thước của cảm biến và có độ bền tốt hơn.

Các loại cảm biến đo khối lượng khí nạp hiện nay thường tích hợp thêm cảm biến IAT. Cảm biến này đo nhiệt độ khí nạp vào động cơ, giúp cho ECU điều chỉnh sự phun nhiên liệu theo nhiệt độ không khí nạp. Khi nhiệt độ trong khí nạp thấp dần (mật độ không khí lúc này tăng) ECU sẽ điều chỉnh tăng lượng phun xăng và tăng góc đánh lửa sớm.

Ngược lại nếu nhiệt độ không khí nạp cao, ECU sẽ điều chỉnh giảm lượng phun xăng và giảm góc đánh lửa sớm.

Cấu tạo cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt

Cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt (Mass Air Flow Sensor-Hot Wire) là loại cảm biến được sử dụng trong hệ thống phun nhiên liệu của động cơ đốt trong. Cảm biến này có nhiệm vụ đo lưu lượng, khối lượng không khí đi vào động cơ, từ đó ECU sẽ tính được nhiên liệu cần phun xăng để tỉ lệ hòa khí tối ưu nhất.

• Cấu tạo: Bao gồm 1 dây điện bằng Platinum được đặt trong buồng không khí. Dây điện được cấp nguồn nhiệt ổn định. Khi không khí đi ngang dây nhiệt, lúc này sẽ xảy ra hiện tượng làm mát và điện trở dây nhiệt sẽ giảm đi. ECU sẽ đo điện trở dây nhiệt và xác định lưu lượng không khí.
• Nguyên lý hoạt động: Khi không khí đi qua dây nhiệt sẽ bị làm mát và điện trở của dây sẽ giảm. ECU sẽ đo điện trở của dây nhiệt để xác định lưu lượng không khí.
• Cách kiểm tra cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt: Có một số cách kiểm tra cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt bao gồm như kiểm tra điện áp tín hiệu của cảm biến. Điện áp tín hiệu cảm biến sẽ thay đổi theo lưu lượng không khí, kiểm tra điện trở của dây nhiệt. Điện trở của dây nhiệt sẽ thay đổi theo nhiệt độ của dây nhiệt, kiểm tra độ sạch của cảm biến. Cảm biến bụi bẩn nhiều sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của cảm biến.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến khối lượng khí nạp

Hình ảnh: Nguyên lý hoạt động của cảm biến

Loại dùng nhiều hiện nay Hot Wire và Hot Film

• Loại Hot Wire: Một dây điện Platin được bố trí trên đường di chuyển của đường không khí và nhiệt độ của dây nhiệt được duy trì không đổi. Lúc này không khí sẽ đi qua dây nhiệt giúp làm mát nên điện trở của dây nhiệt giảm cho dòng điện đi qua dây nhiệt tăng và duy trì nhiệt độ không đổi. Bằng cách này, chúng ta có thể kiểm tra dòng điện qua dây nhiệt thì khối lượng không khí sẽ xác định.
• Loại Hot Film: Nguyên lý hoạt động tương tự loại Hot Wire nhưng nhà sản xuất sẽ thay thế dây platin bằng một màng nhiệt.

Thông số kĩ thuật của cảm biến khối lượng khí nạp

Tín hiệu đầu ra của cảm biến đo lường khí nạp MAF là 1-5V, giá trị đó phụ thuộc vào khối lượng của khí vào qua cảm biến. Khi động cơ dừng, đầu ra điện áp của cảm biến là 0.98-1.02V. 

Sơ đồ mạch điện của cảm biến Khối lượng khí nạp

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện của cảm biến đo khối lượng khí nạp

Vị trí của cảm biến Khối lượng khí nạp

Cảm biến đo khối lượng khí nạp có vị trí nằm phía sau đầu lọc gió, trước bướm ga của xe ô tô.

Hình ảnh: Vị trí lắp đặt cảm biến trên xe ô tô

Cách kiểm tra và đo kiểm khi sửa chữa cảm biến Khối lượng khí nạp

Hình ảnh: Cách kiểm tra và đo kiểm khi sửa chữa cảm biến MAF

Cách kiểm tra

Hiện nay, có 3 cách để kiểm tra cảm biến khối lượng khí nạp:

• Cách 1: Động cơ không hoạt động, bạn có thể dựa vào thông số của phần 4 để kiểm tra, có nghĩa khi động cơ dừng điện áp, đầu ra cảm biến lúc này là 0.98-1.02V. Nếu bạn đo đầu dây không ra kết quả này có nghĩa cảm biến bị hỏng.
• Cách 2: Cấp nguồn cho cảm biến, dùng miệng thổi và đo điện áp phát ra hoặc có thể cho động cơ nổ máy, ga lên và đo điện áp tín hiệu phát ra thay đổi.
• Cách 3: Bạn có thể sử dụng máy đọc lỗi vào datalist để xem tín hiệu cảm biến khi đạp ga, tín hiệu cảm biến phải thay đổi.

Các lỗi thường gặp của cảm biến khối lượng khí nạp

• Lỗi cảm biến (nước vào làm đứt dây Platin).
• Lỗi dây dẫn, giắc nối.

Mã lỗi của cảm biến đo Khối lượng khí nạp thường gặp

Kinh nghiệm khi sửa chữa cảm biến đo khối lượng khí nạp MAF là gì?

• Nhiều xe hư cảm biến MAF khiến động cơ nổ máy rung giật nhiều hoặc không nổ được.
• Đối với động cơ Diesel thì cảm biến MAF được sử dụng cốt yếu để điều khiển hệ thống EGR khi hư thì ga không quá 3000V/P.
• Vệ sinh bằng cách xịt RP7 và tuyệt đối không được lấy vòi hơi xịt.
• Sau một thời gian hoạt động thì dây điện trở có thể bị bám bụi bẩn nên báo sai.

Hình ảnh: Kinh nghiệm thực tế khi sửa chữa cảm biến

Trên thực tế những xe ô tô đời mới đã có cảm biến MAF và cảm biến MAP. Nhưng tùy vào từng hãng xe, mà họ sử dụng một trong hai loại trên.

Hy vọng những kiến thức về cảm biến khối lượng khí nạp MAF mà Auto Protech chia sẻ trong bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn. Nếu bạn đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học nghề sửa chữa ô tô, hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!