KỸ THUẬT CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT ĐỘNG CƠ

Lượt xem: 4862 - Ngày đăng : 26/05/2021

Về kỹ thuật cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ: Hoạt động - Sự cố - Kiểm tra - Chẩn đoán - Thay thế.

Mọi người lái xe đều biết rằng nước làm mát / chất chống đông là cần thiết để giữ cho động cơ ở nhiệt độ tối ưu. Nhưng làm thế nào để hệ thống làm mát biết khi nào động cơ đang hoạt động ở nhiệt độ thích hợp?

Trong hướng dẫn này, chúng tôi xem xét kỹ hơn các cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cung cấp thông tin về chức năng và cách thức hoạt động của chúng cũng như lời khuyên từng bước về cách tự chẩn đoán và thay thế một cảm biến bị lỗi.

► Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là gì và nó hoạt động như thế nào?

► Làm thế nào để phát hiện một cảm biến nhiệt độ chất làm mát bị lỗi?

► Làm thế nào để thay thế một cảm biến nhiệt độ nước làm mát?

Trên ô tô trang bị động cơ đốt trong, hệ thống làm mát duy trì nhiệt độ tối ưu của động cơ và ngăn ngừa động cơ quá nóng.

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát - CTS (còn được gọi là cảm biến CTS), hoặc cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ - ECT S (còn được gọi là cảm biến ECT) được sử dụng để đo nhiệt độ của hỗn hợp nước làm mát / chống đông trong hệ thống làm mát, cho biết mức nhiệt mà động cơ đang tỏa ra. Cảm biến hoạt động với ECU / PCM của xe, liên tục theo dõi nhiệt độ nước làm mát để đảm bảo động cơ đang chạy ở nhiệt độ tối ưu.

**Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ trên động cơ ICE.**

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát hoạt động như thế nào?

Để đọc chính xác nhiệt độ động cơ hiện tại, ECU / PCM gởi một điện áp điều chỉnh đến CTS. Điện trở của cảm biến thay đổi theo nhiệt độ, đây là cách ECU / PCM có thể theo dõi sự thay đổi nhiệt độ. ECU / PCM sử dụng số đọc này để tính toán nhiệt độ nước làm mát và từ đó điều chỉnh thời điểm phun nhiên liệu, đánh lửa và kiểm soát thời điểm bật và tắt mô tơ quạt làm mát. Thông tin này cũng được sử dụng để gởi kết quả chính xác về nhiệt độ động cơ đến đồng hồ đo trên bảng điều khiển taplo.

Cảm biến nhiệt độ chất làm mát - CTS (coolant temperature sensor) đo nhiệt độ của nước làm mát. Cảm biến nhiệt độ làm mát điển hình là cảm biến nhiệt điện trở có hệ số nhiệt độ âm, hay còn gọi là nghịch nhiệt trở NTC (negative temperature coefficient), có nghĩa là điện trở của nó giảm khi nhiệt độ tăng. Một đầu của cảm biến CTS cắm vào một trong các đường dẫn của hệ thống làm mát và được ngâm (tiếp xúc trực tiếp) trong dung dịch làm mát.

Nhiều ô tô có nhiều hơn một cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Trong hầu hết các xe ô tô, cảm biến CTS chính được lắp đặt gần bộ điều nhiệt trong đầu hoặc khối xy-lanh hoặc trên vỏ bộ điều nhiệt. Một cảm biến nhiệt độ nước làm mát thứ hai có thể được lắp đặt trong một bộ phận khác của động cơ hoặc trong bộ tản nhiệt (két nước).

Một số xe ô tô sử dụng cảm biến nhiệt độ đầu xy-lanh - CHT (cylinder head temperature) thay vì hoặc ngoài cảm biến CTS. Cảm biến CHT hoạt động theo cách tương tự, nhưng nó đo nhiệt độ của kim loại đầu xy-lanh và không được ngâm trong dung dịch làm mát. Điều này cho phép cảm biến CHT đo nhiệt độ của động cơ một cách chính xác ngay cả khi mất nước làm mát. Điều này có thể giúp ngăn ngừa quá nhiệt.

Một cảm biến CTS được kết nối với máy tính chính (mô-đun điều khiển hệ thống truyền lực hoặc PCM). ECU / PCM cung cấp điện áp tham chiếu (thường là 5 Volt) và liên tục theo dõi tín hiệu cảm biến CTS . Dựa trên tín hiệu này, PCM điều chỉnh hiệu suất động cơ và vận hành các mô tơ quạt giải nhiệt khi nhiệt độ đạt đến mức xác định trước.

Nếu tín hiệu từ cảm biến bị thiếu hoặc nằm ngoài phạm vi dự kiến, ECU / PCM sẽ bật đèn Check Engine và lưu mã sự cố liên quan trong bộ nhớ của nó.

Sự cố cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Một trong những sự cố thường gặp là khi cảm biến có kết nối kém bên trong hoặc trong đầu nối hoặc trong bộ dây. Điều này gây ra sự gián đoạn trong tín hiệu đến ECU / PCM và ECU / PCM thiết lập mã lỗi. Trong một số xe hơi, các triệu chứng của vấn đề này hiển thị như các kết quả đo nhiệt độ thất thường. Động cơ có thể chạy ở chế độ không an toàn: Máy điều hòa không khí có thể ngừng hoạt động và mô tơ quạt giải nhiệt có thể chạy liên tục.

Ăn mòn ở các đầu nối hoặc đầu nối cảm biến cũng có thể gây ra các lỗi liên quan đến cảm biến. Nhiều mã đèn Check Engine liên quan đến cảm biến CTS cũng có thể do các nguyên nhân khác, chẳng hạn như bộ điều nhiệt kém hoặc các vấn đề với hệ thống làm mát, bao gồm cả miếng đệm đầu bị rò rỉ. Vấn đề phải được chẩn đoán đúng. Tất nhiên, do cảm biến CTS không phải là một bộ phận đắt tiền, nên nó thường được khuyến nghị thay thế nếu nghi ngờ có trục trặc.

Cách phát hiện cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị lỗi

Giống như bất kỳ thành phần nào dưới nắp ca-pô, cảm biến nhiệt độ nước làm mát có thể phát triển lỗi theo thời gian. Một cảm biến bị lỗi có thể dẫn đến một loạt các vấn đề phát triển, bao gồm quá nhiệt và hiệu suất động cơ kém. Đó là lý do tại sao điều quan trọng là phải biết cách phát hiện các dấu hiệu của cảm biến nhiệt độ bị lỗi hoặc hỏng, trước khi nó có thể gây ra các vấn đề khác mà có thể tốn kém hơn để sửa chữa.

Bắt đầu bằng cách xem xét bản thân thiết bị để kiểm tra tình trạng của nó, vì các cảm biến / vòng đệm / đầu nối có thể phát triển các vết nứt khi sử dụng lâu dài và nhiệt độ luân chuyển liên tục. CTS thường được tìm thấy ở đầu xe, gần vỏ bộ điều nhiệt hoặc trên bộ tản nhiệt. Mặc dù kiểm tra trực quan có thể giúp chẩn đoán một số lỗi, nhưng không phải tất cả các vấn đề với CTS đều cho thấy các triệu chứng rõ ràng.

Dưới đây, chúng tôi liệt kê các dấu hiệu và triệu chứng khác có thể chỉ ra vấn đề CTS:

– Kim nhiệt trên bảng taplo liên tục biến thiên (phải là 88-90 °C khi động cơ được làm ấm).

– Động cơ quá nhiệt (được đánh dấu bằng đồng hồ đo trên bảng điều khiển taplo).

– Kiểm tra cảnh báo Engine Light trên bảng điều khiển taplo.

– Tiếng động cơ thô ráp khi chạy không tải.

– Hiệu suất động cơ giảm (do ECU tính toán sai hỗn hợp giàu nhiên liệu).

– Động cơ tiêu hao nhiên liệu bất thường.

Nếu nghi ngờ về bộ phận nào bị lỗi bên dưới nắp ca-pô, hãy đưa xe đến xưởng dịch vụ ô tô chuyên nghiệp để được chẩn đoán, hoàn chỉnh.

Kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Do đầu cảm biến phải ngâm trong nước làm mát, mức nước làm mát thấp hoặc các túi khí bên trong hệ thống làm mát có thể khiến tín hiệu từ cảm biến không chính xác. Mức nước làm mát luôn phải được kiểm tra đầu tiên khi xử lý các sự cố của hệ thống làm mát. Đầu nối cảm biến CTS phải được kiểm tra xem có bị hỏng chân cắm hoặc ăn mòn không. Có một số cách để kiểm tra cảm biến CTS, bạn có thể tìm thấy cách chính xác trong hướng dẫn sử dụng dịch vụ.

Kiểm tra điện trở của cảm biến CTS / CHT

Một cách là đo điện trở của cảm biến ở các nhiệt độ động cơ khác nhau và so sánh các kết quả đọc được với các thông số kỹ thuật được liệt kê trong hướng dẫn sử dụng.

**Đo điện trở của cảm biến Nhiệt độ nước làm mát động cơ - CTS.**

Ví dụ, chúng tôi đã thử nghiệm điện trở của cảm biến CTS trong chiếc xe này. Chỉ có thể đo điện trở của cảm biến khi ngắt cảm biến khỏi mạch. Lý do là nếu bạn đo điện trở của bất kỳ thành phần điện nào vẫn được kết nối với mạch, phép đo sẽ không chính xác.

Điện trở là 2.953 Ohm khi động cơ nguội. Nó giảm xuống 248,5 Ohm sau khi động cơ đã được làm ấm hoàn toàn; xem ảnh. Cảm biến này nằm trong thông số kỹ thuật. Tất nhiên, các thông số kỹ thuật về điện trở khác nhau tùy thuộc vào từng chiếc xe.

Kiểm tra điện áp cảm biến CTS / CHT

Một cách khác để kiểm tra cảm biến là đo điện áp trên các cực của cảm biến khi đã bật đánh lửa.

Cảm biến được kết nối với máy tính động cơ ECU / PCM. ECU / PCM cung cấp điện áp tham chiếu (thường là 5 Volt); dây khác là nối đất cảm biến. Đầu tiên phải kiểm tra cả điện áp chuẩn và đất. Vì điện trở của cảm biến giảm xuống khi động cơ nóng lên, điện áp cũng giảm theo. Trong bức ảnh này, chúng tôi đã sửa chữa lại cảm biến CTS , để nó vẫn được kết nối với mạch.

Khi xe nguội, chúng tôi đo được 3,96 Vôn. Trên một động cơ được làm ấm hoàn toàn, điện áp giảm xuống 0,988 Volt. Khi ngắt kết nối cảm biến, đồng hồ vạn năng sẽ hiển thị 5 Vôn. Nếu không có điện áp, bạn biết rằng mạch đang bị hở hoặc bị nối đất. Ví dụ, một trong các dây dẫn trong bộ cảm biến có thể bị đứt hoặc cọ xát với một bộ phận kim loại và bị chập.

So sánh các chỉ số của cảm biến CTS hoặc CHT với các cảm biến nhiệt độ khác: Một ví dụ về một cảm biến đo nhiệt độ khác là cảm biến nhiệt độ khí nạp - IAT (intake air temperature).

**Các chỉ số của cảm biến IAT và CTS khi động cơ nguội.**

Nếu xe đã đậu qua đêm, nhiệt độ của động cơ (CTS hoặc CHT) và nhiệt độ của cảm biến IAT nằm trong cửa hút phải rất gần nhau. Chúng tôi đã kiểm tra kết quả của cả hai cảm biến trong ô tô đã đỗ qua đêm (động cơ nguội) bằng ứng dụng Mô-men xoắn.

Như bạn có thể thấy trong ảnh, cảm biến IAT đo 32 °F bên trong cửa hút, trong khi cảm biến CTS đo 30,2 °F. Sự khác biệt nhỏ là do không khí ấm lên vào buổi sáng nhanh hơn so với kim loại động cơ. Nếu sự khác biệt lớn hơn nhiều, điều đó có nghĩa là một trong các cảm biến đo nhiệt độ không chính xác.

Chẩn đoán sự cố cảm biến nhiệt độ ngắt quãng

Nếu có sự cố không liên tục trong mạch cảm biến CTS hoặc CHT, kỹ thuật viên sử dụng công cụ quét để chẩn đoán.

Với công cụ quét được kết nối, một kỹ thuật viên sẽ theo dõi điện áp cảm biến trong khi chạm nhẹ vào cảm biến và lắc dây nịt và đầu nối. Sự thay đổi điện áp chỉ ra khu vực có vấn đề. Một cách khác là theo dõi nhiệt độ CTS.

Để chứng minh, chúng tôi đã theo dõi nhiệt độ nước làm mát bằng ứng dụng lực siết. Chúng tôi đã mô phỏng một kết nối kém gián đoạn bằng cách nhanh chóng ngắt kết nối và kết nối lại cảm biến CTS. Như bạn có thể thấy nhiệt độ giảm xuống trong giây lát và sau đó tăng trở lại.

Tại sao cảm biến CTS hiển thị -40 °F (-40 °C)? : Khi cảm biến CTS bị ngắt kết nối, công cụ quét sẽ hiển thị -40° (-40 °F bằng -40 °C).

**Ngắt kết nối cảm biến CTS sẽ hiển thị là -40°** **trên công cụ quét.**

Tính năng này rất hữu ích khi chẩn đoán mã sự cố liên quan đến cảm biến CTS. Khi ECU / PCM đặt mã sự cố, nó cũng lưu trữ khung đóng băng là ảnh chụp nhanh các thông số chính tại thời điểm xảy ra lỗi. Nếu khung đóng băng hiển thị CTS ở -40°, điều đó có nghĩa là mạch cảm biến CTS đã bị mở tại thời điểm xảy ra lỗi. Đó có thể là sự cố với chính cảm biến, đầu nối hoặc dây nối.

Thay thế cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ

Trong hầu hết các xe hơi, việc thay thế cảm biến CTS hoặc CHT rất dễ dàng. Trong nhiều xe hơi, cảm biến được giữ bằng một cái kẹp. Trong một số xe hơi, có thể cần một ổ cắm sâu đặc biệt. Thay thế cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ trong một xưởng sửa chữa ô tô tốn trung bình khoản 450.000 đồng tiền nhân công cho một chiếc xe. Phụ tùng cảm biến không đắt lắm, tốt nhất là sử dụng một phụ tùng OEM / Denso Aftermarket chính hãng. Sau khi cảm biến CTS được thay thế, nước làm mát cần được bổ sung lại và thổi sạch các túi khí. Hệ thống làm mát bị áp suất khi nóng! Nếu bạn quyết định thay thế cảm biến CTS như một công việc tự làm, hãy xem hướng dẫn sử dụng dịch vụ để biết hướng dẫn và các biện pháp phòng ngừa an toàn. Khi thay thế cảm biến CHT, điều quan trọng là phải đảm bảo lực siết cảm biến mới theo các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn.

Có cần phải thay thế cảm biến CTS bất cứ khi nào bộ điều nhiệt được thay thế không? Không, nó không cần thiết. Tuy nhiên, có thể có một lỗi gián đoạn liên quan đến điều khiển nhiệt độ động cơ và rất khó xác định đó là bộ điều nhiệt hay cảm biến nhiệt độ nước làm mát. Trong trường hợp này, cả hai thường được thay thế cùng một lúc. Đọc thêm về bộ điều nhiệt: cách hoạt động, triệu chứng, sự cố, thử nghiệm. Ở một số ô tô, máy tính động cơ cần được lập trình lại khi có lỗi liên quan đến kiểm soát nhiệt độ nước làm mát động cơ.

Cách thay thế cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Thay thế cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một quá trình đơn giản đối với bất kỳ ai đã quen thuộc với các thành phần của động cơ. Các bước dưới đây, trình bày cách thay đổi cảm biến nhiệt độ nước làm mát bị lỗi trong ô tô của bạn.

Bước 1: Định vị cảm biến

CTS thường hướng về phía trước động cơ, gần bộ tản nhiệt hoặc bộ điều nhiệt. Bởi vì nó là một thành phần nhỏ và thường nằm thấp hơn bên trong khoang động cơ, bạn có thể cần sử dụng đèn soi để tìm và xác định vị trí cảm biến. Việc tháo nắp động cơ cũng có thể giúp bạn tìm thấy nó nếu nó nằm gần vỏ bộ điều nhiệt.

Bước 2: Tháo giắt điện tách kết nối khỏi đầu cảm biến

CTS được kết nối với ECU bằng một đầu nối, bạn sẽ cần tháo và tháo. Hãy làm điều này một cách cẩn thận, vì đầu nối nhựa và hệ thống dây điện thường có thể bị giòn và sẽ cần thay thế hoàn toàn nếu nó bị đứt. Ngắt kết nối và đặt giắt cắm sang một bên.

Bước 3: Nới lỏng và gỡ bỏ cảm biến cũ

Cảm biến nước làm mát được lắp giống như một bugi, vì vậy bạn cần phải tháo từng phần, cẩn thận nới lỏng cảm biến theo hướng ngược chiều kim đồng hồ, không tạo áp lực quá lớn. Một tia nước phun ra có thể giúp giải phóng các cảm biến bị kẹt. Khi cảm biến bị lỏng, hãy tháo bằng tay và tháo nó ra khỏi vỏ máy. Nước làm mát có khả năng bị rò rỉ ra ngoài vào thời điểm này, vì vậy hãy chuẩn bị sẵn dung dịch mới để thay thế hoặc cân nhắc xả nước làm mát cũ nếu cần.

Bước 4: Lắp đặt cảm biến mới

Sử dụng giẻ hoặc vải để lau sạch khu vực bụi và mảnh vụn có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của CTS mới. Đặt cảm biến mới trong các ren và vặn theo chiều kim đồng hồ bằng tay, đảm bảo cảm biến được đặt đúng vị trí trong ổ cắm. Sau đó, sử dụng cờ lê mô-men xoắn, siết chặt cảm biến đến mức được chỉ định trong hướng dẫn của nhà sản xuất.

Bước 5: Cắm giắt điện trở lại đầu cảm biến.

Khi đã có cảm biến mới, việc duy nhất cần làm là kết nối lại giắt cắm điện. Đảm bảo đầu nối sạch và không có mảnh vụn, sau đó cẩn thận cắm nó vào cảm biến mới, thắt chặt cẩn thận mọi kẹp để đảm bảo kết nối tốt với thiết bị đầu cuối. Để đảm bảo cảm biến mới đang hoạt động, hãy khởi động động cơ và khi nó ấm lên, hãy theo dõi đồng hồ đo nhiệt độ trên bảng điều khiển để đảm bảo nhiệt độ chính xác đang được duy trì.

AUTO HTM SERVICE