Cảm biến nhiệt độ nước làm mát: Tìm hiểu về công dụng và hoạt động

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát, còn được gọi là ECT – viết tắt của Engine Coolant Temperature, là một thành phần quan trọng trong hệ thống ô tô giúp bảo vệ động cơ và tăng hiệu suất làm việc của nó. Trong chuỗi các bài viết về các loại cảm biến trên động cơ ô tô, hôm nay chúng ta sẽ tìm hiểu về Cảm biến nhiệt độ nước làm mát cùng Trung tâm huấn luyện kỹ thuật ô tô Việt Nam VATC. Hãy cùng khám phá!

Chức năng và nhiệm vụ của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát Engine Coolant Temperature (ECT) được sử dụng để đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ và gửi tín hiệu về ECU (Engine Control Unit) để ECU thực hiện những điều chỉnh sau:

  • Hiệu chỉnh góc đánh lửa: Khi nhiệt độ động cơ thấp, ECU tăng góc đánh lửa sớm và giảm góc đánh lửa sớm khi nhiệt độ động cơ cao.
  • Hiệu chỉnh thời gian phun nhiên liệu: Khi nhiệt độ động cơ thấp, ECU tăng thời gian phun nhiên liệu và giảm thời gian phun nhiên liệu khi nhiệt độ động cơ cao.
  • Điều khiển quạt làm mát: Khi nhiệt độ nước làm mát đạt mức 80-87 độ, ECU điều khiển quạt làm mát quay chậm và khi nhiệt độ đạt mức 95-98 độ, ECU điều khiển quạt làm mát quay nhanh.
  • Điều khiển tốc độ không tải: Khi khởi động động cơ, ECU điều khiển van không tải (hoặc bướm ga điện tử) mở để có tốc độ không tải nhanh, giúp làm nóng động cơ và đạt nhiệt độ vận hành ổn định nhanh chóng.
  • Điều khiển chuyển số: ECU sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát để điều khiển chuyển số của hộp số tự động. Nếu nhiệt độ nước làm mát còn thấp, ECU không điều khiển chuyển số lên số truyền tăng OD.
  • Báo nhiệt độ nước làm mát: Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát được sử dụng để báo nhiệt độ nước làm mát trên bảng đồng hồ (xe đời cũ sử dụng cục báo riêng).
  • Điều khiển hệ thống khí xả (EGR), điều khiển hệ thống phun nhiên liệu (Open Loop – Close Loop), điều khiển A/C khi nhiệt độ nước làm mát quá cao và nhiều hệ thống khác cũng sử dụng tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Ở một số xe, ngoài cảm biến nhiệt độ nước làm mát chính gắn trên thân động cơ, còn có một cảm biến nhiệt độ nước làm mát gắn ở trên két nước làm mát hoặc đầu ra của van hằng nhiệt để giám sát sự làm việc của van hằng nhiệt (van hằng nhiệt được điều khiển điện).

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến ECT được thiết kế dạng trụ rỗng với ren ở phần ngoài, bên trong có một nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm (tăng khi nhiệt độ thấp và ngược lại).

Nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ nước làm mát là cảm biến đặt trong khoang nước của động cơ, tiếp xúc trực tiếp với nước làm mát. Với hệ số nhiệt điện trở âm, khi nhiệt độ nước làm mát thấp, điện trở của cảm biến sẽ cao và ngược lại khi nhiệt độ tăng, điện trở sẽ giảm. Sự thay đổi của điện trở sẽ làm thay đổi điện áp ở chân cảm biến.

Một dòng điện ổn định 5V thông qua một điện trở chuẩn (điện trở này không thay đổi theo nhiệt độ) được cấp vào cảm biến và quay trở về ECU. Điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Điện áp ở giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự-số (ADC – Analog to Digital Converter).

Khi nhiệt độ động cơ thấp, điện trở cao và điện áp gửi đến bộ chuyển đổi ADC cũng lớn. Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã bởi bộ vi xử lý để thông báo cho ECU biết động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, điện trở cảm biến giảm và điện áp giảm, báo cho ECU biết động cơ đang nóng.

Thông số kỹ thuật của cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

  • Ở nhiệt độ 30 độ C: Điện trở từ 2-3 kΩ
  • Ở nhiệt độ 100 độ C: Điện trở từ 200-300 Ω

Kiểm tra và đo kiểm với cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Để kiểm tra điện trở của cảm biến, ta cần xác định nó thay đổi theo nhiệt độ theo bảng thông số của nhà sản xuất. Ta có thể sử dụng nước nóng, nước lạnh hoặc bật lửa để kiểm tra sự thay đổi của điện trở.

  • Nếu sử dụng bật lửa đốt và điện trở có giá trị từ 0,2 – 0,3 Ω, thì cảm biến hoạt động tốt.
  • Nếu nhúng vào nước lạnh và điện trở tăng từ 4,8 – 6,6 Ω, thì cảm biến hoạt động tốt.
  • Có thể sử dụng máy chẩn đoán để kiểm tra sự thay đổi nhiệt độ của cảm biến khi khởi động động cơ.

Các hư hỏng thường gặp trên cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

  • Hư cảm biến.
  • Đứt dây, chạm mát, chạm dương.
  • Một số xe đặt mạch cảm biến ở -40̊C để không ảnh hưởng đến sự phun nhiên liệu khi mạch bị hở.

Kinh nghiệm thực tế khi sửa chữa cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

  • Kiểm tra nước có rò rỉ khi lắp cảm biến.
  • Khi mạch cảm biến bị hở, ECU hiểu rằng nhiệt độ nước làm mát rất thấp và sẽ phun nhiên liệu rất đậm, có thể gây ngạt xăng và không nổ động cơ.

Vị trí của cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

  • Cảm biến nhiệt độ nước làm mát nằm trên lock máy hoặc trên đường ống nước làm mát, tiếp xúc với nước làm mát.

Trung tâm huấn luyện kỹ thuật ô tô Việt Nam VATC hy vọng rằng các bạn đã có những kiến thức bổ ích từ bài viết này và sẽ tiếp tục nâng cao kiến thức của mình. Nếu có thắc mắc, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được tư vấn chi tiết.

VATC – Học Để Làm Được

Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, khu phố 6, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Tp.HCM
Điện thoại: 0945711717
Email: info@oto.edu.vn