Cảm biến oxy là gì? Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo, tác dụng, cơ chế hoạt động

Cảm biến oxy là một phần của hệ thống cảm biến động cơ trên ô tô và có chức năng quan trọng trong việc kiểm soát lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Tuy nhiên, không phải tài xế nào cũng tài xế nào cũng hiểu rõ về cấu tạo, cơ chế làm việc cũng như dấu hiệu nhận biết và cách kiểm tra khi cảm biến bị lỗi. Trong bài viết này, cố vấn kỹ thuật Vũ Tiến Cường của Honda Mỹ Đình sẽ giúp bạn tìm hiểu chi tiết về cấu tạo và cơ chế hoạt động của hệ thống này. 

Cảm biến oxy là gì?

Cảm biến oxy trên xe ô tô là một thiết bị điện tử có tác dụng đo nồng độ oxy còn sót lại trong khí thải của xe ô tô giúp động cơ điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu phù hợp. Nhờ vào hoạt động của cảm biến oxy mà giúp xe đảm bảo hiệu suất vận hành tốt, tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn về khí thải. Hệ thống đèn sẽ bật sáng cảnh báo trong trường hợp có bộ phận nào đó đang gặp vấn đề trục trặc.

Mỗi hãng, mỗi dòng xe ô tô sẽ được trang bị các loại cảm biến oxy khác nhau. Một số loại cảm biến được sử dụng phổ biến trên thị trường phải kể đến như cảm biến khí nạp, cảm biến oxy, cảm biến trục cam,…

Tác dụng của cảm biến oxy

Cảm biến oxy có chức năng chính là đo hàm lượng oxy thừa ở trong khí thải và sau đó gửi báo hiệu về tình trạng này đến ECU ô tô (ECU là bộ kiểm soát và điều khiển trung tâm). Hệ thống sẽ đánh giá nồng độ oxy và đưa ra các điều chỉnh lượng nhiên liệu nạp vào động cơ sao cho phù hợp với tỷ lệ khí nạp vào. 

Ngoài ra, ECU còn có tác dụng hỗ trợ kéo dài thời gian cung cấp nhiên liệu để giảm thiểu nồng độ hóa chất của các khí thải gây ô nhiễm môi trường như COx, SOx,…

Khi xe ô tô không được lắp hệ thống cảm biến oxy hoặc hệ thống cảm biến oxy xảy ra lỗi có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành của động cơ. Đây cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến việc khó khăn khi tăng tốc, nhiên liệu bị tiêu hao nhiều hơn hoặc nguồn khí thải vượt ngoài ngưỡng tiêu chuẩn của động cơ,…

Cấu tạo của cảm biến oxy trên xe ô tô

Hiện nay trên thị trường có 2 loại cảm biến oxy thường gặp là loại nung nóng (Heated Oxygen Sensor) và loại không nung nóng (Unheated Oxygen Sensor). 

• Cảm biến nung nóng: Loại cảm biến này được lắp đặt trong một điện trở bên trong có công dụng sấy nóng bộ phận cảm biến thông qua một điện trở. Nhờ đó mà giúp nhanh chóng đưa thiết bị vào nhiệt độ làm việc, dao động từ 600 – 650 độ F và từ 315 – 343 độ C. Sau đó điện trở trong sinh ra điện thế lập tức và truyền về ECU.

• Cảm biến không nung nóng: Loại cảm biến này không được hỗ trợ nung nóng nên phải tự làm nóng đến nhiệt độ làm việc nhất định. Vì thế, đối với các dòng xe sử dụng loại cảm biến này, xe khi mới bắt đầu chạy sẽ phải hoạt động với lượng hoà khoá nhiên liệu thấp, phải mất một thời gian lâu sau thì xe mới đạt lượng hoà khí tiêu chuẩn. 

Cơ chế hoạt động của cảm biến oxy

Cảm biến oxy trên xe ô tô được đặt ngay tại nơi xả khí thải động cơ nhằm xác định hàm lượng oxy trong khí thải. Lượng oxy đo được bởi cảm biến sẽ được thể hiện dưới dạng điện áp (V) và tín hiệu điện áp này sẽ được gửi đến hộp điều khiển ECU liên tục. Cơ chế hoạt động của cảm biến oxy chủ yếu được thực hiện theo quy trình sau:

Khí thải từ động cơ sẽ lần lượt đi qua đường ống đã được lắp đặt sẵn cảm biến oxy, tiếp xúc với đầu thăm dò cảm biến. Tại đây, thiết bị phát sinh ra dòng điện thế có tỷ lệ nghịch với lượng oxy có trong khí thải và truyền tín hiệu đến hộp điều khiển ECU.

Khi lượng oxy thải ra cao, dòng điện thế sẽ đạt mức 0.1V, ngược lại lượng oxy thải ra thấp thì dòng điện sẽ đạt mức 0.9V. Khi có số liệu cụ thể của dòng điện, ECU sẽ tự động điều chỉnh thời gian phun nhiên liệu hợp lý để lượng xăng đạt mức độ lý tưởng giúp nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ.  

Dấu hiệu nhận biết cảm biến oxy bị lỗi

Khi cảm biến oxy trên xe ô tô bị lỗi thường xuất hiện các dấu hiệu nhận biết sau:

1. Xe nhanh bị hao xăng: Khi cảm biến oxy bị lỗi thì sẽ không thể đảm bảo dữ liệu truyền tới PCM chính xác được, thậm chí không có nguồn dữ liệu nào gửi về. Lúc này, ECU chỉ tính toán ước lượng nguồn nhiên liệu theo cảm biến lưu lượng khí nạp nên khó có thể nghiên cứu và phân tích chính xác. Điều này dẫn đến tình trạng dù có ít oxy trong nguồn khí thải nhưng lượng nhiên liệu được bơm vào vẫn rất lớn và có thể gây ra tình trạng thừa nhiên liệu. Thời gian lâu dần mức độ hao xăng của xe cũng sẽ tăng lên. 
2. Khói xe xuất hiện mùi xăng sống: Khi điều khiển phương tiện mà chủ xe nhận thấy có mùi xăng sống ở khói xe thì có thể nguyên nhân là do cảm biến oxy đang gặp vấn đề. Vì lượng xăng chảy vào buồng đốt quá nhiều dẫn đến tình trạng xăng không đốt cháy toàn bộ ảnh hưởng trực tiếp đến đường ống xả thải ra bên ngoài. 
3. Đèn Check Engine sáng liên tục: Nhiệm vụ chính của đèn Check Engine chính là phát tín hiệu thông báo khi động cơ và các bộ phận liên quan bị lỗi. Do đó, khi phát hiện đèn cảnh báo sáng thì tài xế nên kiểm tra ngay phần động cơ của xe. 
4. Lượng khí thải tăng lên: Khi cảm biến oxy bị lỗi thì lượng khí thải độc hại ra môi trường sẽ tăng lên gây ô nhiễm. 

Nguyên nhân khiến cảm biến oxy bị lỗi

Ví có liên quan mật thiết đến nguồn nhiên liệu sử dụng trong động cơ nên khi người dùng sử dụng nguồn nhiên liệu kém chất lượng sẽ tạo ra các nguồn khí thải độc hại phá huỷ các bộ phận xảy ra phản ứng hoá học với oxy khiến cảm biến oxy bị hư hỏng. Ngoài việc gây ảnh hưởng trực tiếp đến cảm biến oxy, nhiên liệu kém chất lượng còn làm giảm tuổi thọ của động cơ, công suất động cơ giảm và tiêu hao nhiên liệu nhanh. 

Bên cạnh đó, một số nguyên nhân khác làm hỏng cảm biến oxy như đứt dây điện, cảm biến bị gãy/cong vẹo,… 

Khi phát hiện cảm biến oxy trên xe của mình bị lỗi, người dùng cần nhanh chóng đến các đại lý uỷ quyền hay gara sửa chữa uy tín để kiểm tra và sửa chữa cảm biến kịp thời. Nếu để lâu có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của động cơ và kéo theo những hư hỏng khác làm phí sửa chữa/thay thế tăng lên rất nhiều. 

Cách kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô

Việc kiểm tra cảm biến oxy thường xuyên sẽ giúp bộ phận cảm biến trên xe của bạn không bị bám bẩn đồng thời có thể giúp bạn phát hiện kịp thời các hư hỏng để sửa chữa và thay thế. 

Việc tự kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô của bạn có thể giúp tiết kiệm chi phí và thời gian. Tuy nhiên bạn cần phải nắm rõ kiến thức và các thao tác để đảm bảo an toàn. Trước khi tiến hành kiểm tra, bạn cần chuẩn bị dụng cụ đó là Vôn kế và đảm bảo trang bị các dụng cụ bảo hộ an toàn. Cảm biến oxy có thể được tháo rời cũng có thể vẫn được lắp đặt trong động cơ, vì thế bạn cần tìm hiểu cách kiểm tra trong mỗi trường hợp dưới đây:

Khi cảm biến oxy vẫn lắp đặt trong động cơ

Bạn cần điều chỉnh Vôn kế để đo dòng điện 1 chiều dưới 1V. Nếu Vôn kế có 2 cực âm (-) và cực dương (+) thì gắn trực tiếp cực (+) vào đầu ra của cảm biến. 

• Trong trường hợp động cơ đang nóng, bật khoá điện nhưng để về chế độ ON không khởi động thì điện thế lúc này sẽ dao động từ 0.4 – 0.45 V. 
• Trong trường hợp động cơ đã nóng, để chìa khóa ở chế độ ON rồi nhả chân ga thay đổi tốc độ thì điện thế lúc này đạt 0.5 V. 
• Trong trường hợp động cơ đã nguội, để chìa khoá ở chế độ ON thì điện thế lúc này đạt mức 0.1 – 0.2 V.
• Trong trường hợp động cơ hoạt động bình thường từ 600 – 650 độ F và 315 – 343 độ C thì điện thế phải đạt từ 0.1 – 0.9 V.

Chú ý: Khi đo cảm biến và kiểm tra động cơ, người dùng không được chạm trực tiếp bằng tay. 

Khi cảm biến được tháo rời khỏi động cơ

Sử dụng bàn kẹp hoặc kèm để cố định trên mặt phẳng và gắn dây dẫn của Vôn kế vào từng vị trí. Sau đó sử dụng mỏ hàn để đốt nóng vị trí phần đầu của cảm ứng. 

Khi cảm biến đủ nóng, mức điện thế phải đạt 0.6V trên Vôn kế và duy trì liên tục trong khoảng 20s. Khi dùng mỏ hàn, điện thế sẽ giảm xuống còn 0.1 V/s. Nếu số liệu chênh lệch quá lớn thì sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của cảm biến hoặc làm chết cảm biến. 

Sau khi kiểm tra xong, nếu không phát hiện vấn đề hư hỏng nào của cảm biến oxy thì chủ xe có thể vệ sinh cảm biến sạch sẽ và đóng nắp capo lại. 

Những lưu ý khi kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô

Khi kiểm tra cảm biến oxy trên xe ô tô, có một số lưu ý quan trọng sau đây bạn nên xem xét:

• An toàn là trên hết: Luôn đảm bảo rằng xe đang ở trạng thái an toàn trước khi bắt đầu kiểm tra cảm biến oxy. Đặt tay phanh và đặt xe ở vị trí cố định khi thực hiện kiểm tra. 
• Máy nổ và ấm hơn: Đảm bảo rằng động cơ đã được nổ lên và làm ấm ít nhất 2-3 phút trước khi kiểm tra. Như vậy mới đảm bảo cảm biến oxy ở nhiệt độ hoạt động và cho kết quả kiểm tra chính xác hơn. 
• Sử dụng máy quét: Để kiểm tra cảm biến oxy một cách chính xác, sử dụng máy quét để đọc dữ liệu từ cảm biến và kiểm tra xem nó có hoạt động đúng cách hay không.
• Vị trí cảm biến: Biết rõ vị trí của cảm biến oxy trên xe của bạn, thường thì chúng sẽ được đặt ở gần động cơ nhưng vị trí sẽ có thể được phân bổ khác nhau tùy thuộc vào loại xe khác nhau. 
• Xem xét sơ bộ: Kiểm tra xe có bất kỳ dấu hiệu dầu rò rỉ xung quanh cảm biến oxy hoặc ống dẫn nhiên liệu không. Điều này có thể gây ra vấn đề với cảm biến oxy.
• Thay thế cảm biến oxy hỏng: Nếu bạn xác định được cảm biến oxy bị hỏng, hãy thay thế nó ngay lập tức. Vì cảm biến oxy đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu và khí thải, và việc hoạt động không đúng có thể gây ra các vấn đề về hiệu suất và gây hại cho môi trường.
• Tuân thủ hướng dẫn của hãng: Luôn luôn tuân theo hướng dẫn và quy trình kiểm tra cảm biến oxy được cung cấp trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất. 

Như vậy, cảm biến oxy là bộ phận giúp động cơ điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu phù hợp. Trong quá trình vận hành, người dùng sẽ không thể nào tránh khỏi các vấn đề trục trặc từ các bộ phận động cơ hay lỗi cảm biến oxy. Vì vậy, chủ xe cần lưu ý thường xuyên kiểm tra và chú ý đến bảo dưỡng xe định kỳ để ngăn chặn những nguy cơ hư hỏng, đảm bảo an toàn khi di chuyển. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc gì về cảm biến oxy hãy liên hệ với Honda Ô tô Mỹ Đình qua hotline 1800 1165 hoặc qua showroom tại 02 Lê Đức Thọ, Cầu Giấy, Hà Nội để được tư vấn và giải đáp chi tiết nhé!

Honda Ô tô Mỹ Đình – Tổng kho lớn nhất miền Bắc

• Website: https://hondaotomydinh.vn/ 
• Fanpage: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình
• Youtube: Honda Ô tô Hà Nội – Mỹ Đình
• Hotline: 0375 83 79 79

Hoàng Ngân

Với 2 năm kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực ô tô, tôi tự tin mang đến cho khách hàng những thông tin chính xác và đầy đủ, là nguồn tham khảo đáng tin cậy giúp khách hàng dễ dàng tìm kiếm các thông tin hữu ích.