Góc Kỹ Thuật

Cảm biến vị trí bướm ga (TPS) là gì? Cấu tạo & Nguyên lý hoạt động

9225

Cảm biến vị trí bướm ga có tác dụng giúp điều chỉnh lượng nhiên liệu theo động cơ. Nếu bộ phận này gặp trục trặc sẽ ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe nên người dùng cần bảo dưỡng định kỳ để tránh những hư hỏng về sau.

Tuy Cảm biến vị trí bướm ga có cấu tạo đơn giản nhưng lại là một bộ phận quan trọng của hệ thống quản lý nhiên liệu. Bộ phận này có nhiệm vụ đo độ mở của bướm ga và truyền tín hiệu về ECU để điều chỉnh thời điểm phun xăng và góc đánh lửa cho phù hợp.

Cảm biến vị trí bướm ga là gì?

Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle Position Sensor – TPS) là “linh hồn” của hệ thống nhiên liệu, chịu trách nhiệm đảm bảo lượng không khí chính xác từ đường ống nạp đi vào buồng đốt. Cảm biến này được lắp trên thân bướm ga để theo dõi và thu thập dữ liệu về vị trí và tốc độ quay của động cơ. Tín hiệu do TPS tạo ra được gửi đến ECU (Bộ điều khiển trung tâm) hoặc ECM (Bộ điều khiển đánh lửa) để chuyển đổi nhiên liệu thành hỗn hợp không khí đi vào buồng đốt.

Cảm biến vị trí bướm ga trên ô tô
Vị trí cảm biến bướm ga trên xe (Nguồn: Sưu tầm)

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Cảm biến vị trí bướm ga

Ngày nay, cảm biến TPS thường được thiết kế không tiếp xúc. Cấu tạo của loại cảm biến này khá đơn giản. Tùy theo cách phân loại mà cảm biến vị trí bướm ga sẽ có cấu tạo khác nhau.

2.1. Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga

Dưới đây là cấu tạo chi tiết của cảm biến TPS dùng trong ngành ô tô:

Loại cảm biến tiếp điểm sử dụng IDL (tiếp điểm không tải) và PSW (tiếp điểm nguồn) để phát hiện xem động cơ đang chạy không tải hay dưới tải nặng. Đặc biệt:

  • Khi bướm ga đóng hoàn toàn, công tắc IDL bật và PSW tắt, ECU (bộ điều khiển trung tâm) xác định rằng động cơ đang chạy không tải.
  • Khi nhấn ga, tiếp điểm IDL sẽ tắt cho đến khi bướm ga mở quá một điểm nhất định, tiếp điểm PSW sẽ bật. Tại thời điểm này, ECU (Bộ điều khiển trung tâm) xác định rằng động cơ đang chạy dưới tải nặng.

Loại cảm biến tuyến tính gồm hai thanh trượt, điện trở và tiếp điểm cho tín hiệu IDL, VTA được lắp trên đỉnh mỗi thiết bị. Kết quả là:

  • Khi tiếp điểm trượt dọc theo điện trở, điện áp trên cực VTA tỷ lệ thuận với góc mở bướm ga.
  • Khi bướm ga đóng hoàn toàn, tiếp điểm tín hiệu IDL được nối với cực IDL và E2.

Cảm biến loại phần tử Hall bao gồm một mạch tích hợp được thiết kế từ các phần Hall và nam châm quay. Các nam châm được gắn phía trên trục bướm ga. Kết quả là khi bướm ga mở ra, các nam châm sẽ quay và bắt đầu thay đổi vị trí. Tại thời điểm này, IC Hall phát hiện sự thay đổi từ thông và điện áp của các cực VTA1 và VTA2. Thông tin được gửi đến ECU (bộ điều khiển trung tâm) dưới dạng tín hiệu mở bướm ga.

Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga trên ô tô
Cấu tạo cảm biến TPS trên ô tô (Nguồn: sưu tầm)

Nguyên lý hoạt động cảm biến vị trí bướm ga

Nguyên lý hoạt động của cảm biến TPS về cơ bản dựa trên hoạt động của biến thể trượt. Khi nhấn ga, đường tín hiệu không tải bị ngắt, thiết bị sẽ theo vòng quay để dò tìm giá trị điện áp và các dữ liệu liên quan.

Cảm biến có hai biến trở cung cấp thông tin hệ thống. Khi một trong hai biến trở tăng tuyến tính, giá trị điện trở của van tiết lưu sẽ giảm. Lúc này, kết quả điện áp (thông tin vị trí bướm ga) được chuyển về ECU (bộ điều khiển trung tâm) để phản ánh quá trình chuyển số và mở bướm ga. Từ đó, khối điều khiển tạo thành một hệ thống vòng kín để đảm bảo TPS có thể cân chỉnh và vặn van tiết lưu một cách chính xác.

cảm biến vị trí bướm ga gà
Sơ đồ khối hoạt động Cảm biến vị trí bướm ga

Một số dấu hiệu hư hỏng và cách kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến vị trí bướm ga hoạt động cùng động cơ trong điều kiện nhiệt độ cao, khắc nghiệt nên rất dễ bị hư hỏng nếu không được bảo dưỡng định kỳ.

Một số dấu hiệu hư hỏng cảm biến vị trí bướm ga

  • Xe hao xăng hơn: Khi cảm biến TPS hoạt động không bình thường, tỷ lệ không khí-nhiên liệu sai lệch so với mức tiêu chuẩn. Lúc này lượng nhiên liệu tham gia vào quá trình đốt cháy lớn hơn bình thường dẫn đến tiêu hao nhiên liệu.
  • Check Engine Light Comes On: Đèn này được kích hoạt khi mã lỗi OBD-II xuất hiện. Điều này là do cảm biến TPS bị lỗi hoặc bị hỏng đã gửi tín hiệu điện không chính xác đến ECU (bộ điều khiển trung tâm).
  • Động cơ hoạt động không ổn định: Khi cảm biến TPS bị lỗi, dữ liệu gửi về ECU (Bộ điều khiển trung tâm) không chính xác khiến hiệu suất hoạt động của động cơ giảm đáng kể. Dấu hiệu dễ thấy là xe ì ạch, khó tăng tốc, thậm chí chết máy .

Cách kiểm tra Cảm biến vị trí bướm ga

Cảm biến TPS bị lỗi sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ truyền động và khả năng vận hành của xe. Vì vậy, khi nhận thấy các dấu hiệu hư hỏng, chủ xe nên tiến hành kiểm tra để khắc phục kịp thời.

Các công cụ để kiểm tra tình trạng của cảm biến vị trí bướm ga bao gồm đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM) và kẹp cá sấu. Các bước kiểm tra bao gồm:

Bước 1: Ngắt kết nối với cảm biến TPS.

Bước 2: Trên thân cảm biến 3 dây, người thử kết nối đầu vào của cảm biến có điện áp +12V, đầu ra có thể điều chỉnh được với bộ điều khiển tích hợp sẵn.

Bước 3: Sử dụng kẹp cá sấu để cắm dây dẫn từ TPS vào ổ cắm thích hợp trên DMM và đặt thang đo thành 20.000 Ohm hoặc 20 KOhm.

Bước 4: Kết nối dây đo với đầu cuối trung tâm, đầu ra của thiết bị điện tử và các dây dẫn khác đến +12V hoặc -12V trên đầu nối TPS.

Bước 5: Di chuyển tay ga lần lượt hết phạm vi chuyển động từ vị trí đóng sang vị trí mở hoàn toàn đồng thời tuân thủ các thông số kỹ thuật trên DMM. Ở giai đoạn này sẽ xảy ra 2 trường hợp:

  • Nếu cảm biến hoạt động bình thường, số đọc sẽ tăng giảm đều đặn và ổn định.
  • Nếu thay đổi đột ngột xảy ra, điều này cho thấy TPS bị hỏng và cần được thay thế.

Hơn nữa, người dùng cũng có thể kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga bằng công cụ quét với độ chính xác cao.

Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga xem có bị hư không
Người dùng có thể tự kiểm tra và xác định hư hỏng của cảm biến TPS bằng cách quét phần mềm của công cụ (Nguồn: Sưu tầm)

Cách kiểm tra Cảm biến vị trí bướm ga

Một số cách kiểm tra Cảm biến vị trí bướm ga mà người dùng có thể áp dụng:

Cảm biến vị trí bướm ga sử dụng 2 tiếp điểm

Kiểm tra xem tiếp điểm IDL có được kết nối với chân E2 khi đóng bướm ga hay không, chân IDL nên được ngắt khỏi chân E2 khi vặn nhẹ tay ga. Khi bướm ga mở hơn 50%, ngay lập tức kiểm tra xem chân PSW có được kết nối với chân E2 hay không và chân PSW phải tách khỏi chân E2 khi nhả ga.

Cảm biến vị trí bướm ga cảm biến tuyến tính và Hall

Ngắt nguồn điện và kiểm tra nguồn 5V Vc, chân nối đất và chân tín hiệu vào chân cảm biến. Giá trị điện áp trên chân Signal thay đổi khi độ mở bướm ga thay đổi và tăng giảm tuyến tính, không ngắt quãng.

Cảm biến bướm ga loại mạch trở than

Đối với loại Cảm biến vị trí bướm ga này, người dùng có thể điều chỉnh độ mở của bướm ga và kiểm tra sự thay đổi điện trở của chân Signal với 2 chân còn lại.

Hiệu Cảm biến vị trí bướm ga ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của động cơ ô tô. Vì vậy, chủ xe nên thường xuyên theo dõi và thực hiện bảo dưỡng định kỳ để sớm phát hiện các dấu hiệu hư hỏng và khắc phục kịp thời, giúp bảo vệ động cơ hoạt động hiệu quả.

0 ( 0 bình chọn )

Hoàng Việt Auto

https://hoangvietauto.vn
Gara sửa chữa ô tô uy tín hàng đầu tại Hà Nội, tận dụng được những thế mạnh của việc áp dụng công nghệ cao cho việc sửa chữa ô tô Tại đây, các bạn sẽ được trải nghiệm toàn bộ những dịch vụ ô tô chất lượng nhất, quy trình tốt nhất

Ý kiến bạn đọc (0)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Bài viết liên quan

Bài viết mới

Xem thêm