Cảm biến kích nổ (Knock Sensor): Cấu tạo & Nguyên lý hoạt động

Kích nổ là hiện tượng hỗn hợp nhiên liệu và không khí trong động cơ xăng tự bốc cháy mặc dù bugi chưa đánh lửa, vô cùng nguy hiểm cho động cơ. Khi động cơ nổ sẽ tạo ra tiếng gõ rất lớn, gây rỗ hoặc nứt bề mặt bên trong xi-lanh, pít-tông và nhiều bộ phận liên quan khác. Cảm biến tiếng gõ trong động cơ Cảm biến tiếng gõ ra đời nhằm mục đích khắc phục tình trạng kích nổ trong động cơ và đảm bảo cho động cơ luôn hoạt động ở trạng thái ổn định. Vậy cụ thể hơn cảm biến kích nổ hoạt động như thế nào, cách khắc phục chúng ra sao, hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này nhé!.

Cấu tạo và chức năng, nhiệm vụ của cảm biến kích nổ

Nhiệm vụ của cảm biến tiếng gõ là đo tiếng gõ trong động cơ và tạo ra tín hiệu điện áp gửi về ECU, từ đó ECU sẽ tiếp nhận và phân tích tín hiệu này để điều chỉnh góc đánh lửa sớm nhằm giảm tiếng gõ. (Thông thường tiếng gõ là do các chi tiết cơ khí của động cơ bị hiện tượng kích nổ gây ra).

• Trong trường hợp có lỗi, góc đánh lửa là gần đây nhất.
• Nếu phát hiện tiếng nổ, ECU sẽ giảm góc đánh lửa sớm.

Cấu tạo của cảm biến kích nổ

Cảm biến kích nổ được làm bằng vật liệu áp điện, tinh thể thạch anh. Khi có tiếng gõ, cảm biến bằng tinh thể thạch anh sẽ tự động tạo ra điện áp và gửi đến ECU.

Nguyên lý hoạt động của cảm biến kích nổ

Khi động cơ đang hoạt động vì một lý do nào đó gây ra tiếng gõ (tự bốc cháy, động cơ quá nóng, va đập cơ học….) thì cảm biến sẽ tạo ra tín hiệu điện áp gửi về ECU và ECU sẽ tự điều chỉnh. để giảm tiếng kêu.

Cụ thể: phần tử áp điện của cảm biến kích nổ được thiết kế với kích thước có tần số riêng trùng với tần số dao động của động cơ khi có hiện tượng kích nổ để xảy ra hiệu ứng cộng hưởng (f = 6KHz – 13KHz). ).

Như vậy, trong quá trình kích nổ động cơ, tinh thể thạch anh sẽ chịu áp suất cực đại và sẽ sinh ra điện áp. Tín hiệu điện áp này có giá trị nhỏ hơn 2,5V. Sử dụng tín hiệu này, ECU động cơ sẽ phát hiện hiện tượng kích nổ và giảm góc đánh lửa cho đến khi không còn nổ nữa. ECU động cơ có thể điều chỉnh thời điểm đánh lửa trở lại.

Hiện tượng kích nổ trên động cơ

Khi hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trước tia lửa điện của bugi gọi là hiện tượng kích nổ.

Nguyên nhân: Nếu nhiệt độ trong buồng đốt quá cao, rất có thể bộ chế hòa khí sẽ bốc cháy trước khi bugi đánh lửa. Quá trình đốt cháy này sẽ tạo ra một lượng lớn áp suất và sẽ va chạm với lượng áp suất được tạo ra bởi các bugi đã đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu trước đó. Điều này tạo ra rung động và tác động lên thành xi lanh, gây hư hỏng các bộ phận khác như piston.

Thông số kỹ thuật của cảm biến gõ: Điện áp đầu ra xấp xỉ 2,5V khi bị gõ.

Vị trí cảm biến kích nổ

• Nằm ngay trên thân động cơ, thường nằm dưới ống nạp, là nắp xi lanh.
• Trên các xe sang, mỗi nhánh động cơ có 1-2 cảm biến tiếng gõ.

Sơ đồ mạch cảm biến kích nổ

Cách thức kiểm tra và đo kiểm cảm biến kích nổ

• Đo xung điện áp ra từ chân tín hiệu khi động cơ đang chạy.
• BẬT chìa khóa, lấy búa gõ vào thân khóa gần cảm biến để đo tín hiệu đầu ra.

Hư hỏng cảm biến Knock thường gặp: Hư hỏng cảm biến Knock khá cơ bản, tức là: đứt dây cảm biến, chạm đất hoặc 2 dây cảm biến chạm vào nhau.

Kinh nghiệm thực tế khi sửa cảm biến kích nổ

• Nếu dây dương chạm đất, ECU sẽ không khởi động động cơ.
• Nếu cảm biến bị lỗi, động cơ thường phát ra tiếng kim loại lớn khi tăng tốc do đánh lửa trước.
• Hãy thử một loại xăng khác có chỉ số octan cao hơn trước khi sửa chữa và thay thế cảm biến này.