Cảm biến oxy trên ô tô là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách kiểm tra 

1. Cảm biến oxy trên ô tô là gì?

Cảm biến oxy là thiết bị điện tử có tác dụng đo nồng độ oxy còn sót lại trong khí thải của ô tô, giúp động cơ điều chỉnh mức độ phun nhiên liệu phù hợp. Nhờ vậy, động cơ đạt hiệu suất vận hành tốt hơn và đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn về khí thải. Đây là một bộ phận cực kỳ quan trọng trong hệ thống khí thải của ô tô.

Cảm biến oxy trên ô tô là gì

2. Cấu tạo cảm biến oxy trên xe ô tô

Hiện nay, cảm biến oxy được sử dụng phổ biến trên ô tô là loại Zirconia, gồm 2 kiểu chính là cảm biến nung nóng và cảm biến không nung nóng.

• Cảm biến oxy loại nung nóng (Heated Oxygen Sensor) được trang bị một điện trở để làm nóng bộ phận cảm biến. Nhờ đó, cảm biến nhanh chóng đạt đến nhiệt độ trong khoảng 600 – 650°F (315 – 343°C).
• Cảm biến oxy loại không núng nóng (Un Heated Oxygen Sensor) không có bộ phận hỗ trợ nung nóng nên phải tự tăng nhiệt đến mức cần thiết. Tỷ lệ hòa khí nhiên liệu ban đầu còn thấp và cần một khoảng thời gian nhất định để đạt được tỷ lệ hòa khí lý tưởng. Vì vậy, xe sử dụng loại cảm biến này cần nhiều thời gian hơn để đạt nhiệt độ phù hợp.

Cấu tạo cảm biến oxy trên xe ô tô

3. Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy xe ô tô

Cảm biến oxy trên ô tô được lắp đặt tại vị trí xả khí thải của động cơ nhằm xác định hàm lượng oxy có trong khí thải. Lượng oxy này được cảm biến chuyển đổi thành tín hiệu điện áp (V) và gửi liên tục về hộp điều khiển ECU (Electronic Control Unit).

Nguyên lý hoạt động của cảm biến oxy xe ô tô

Khi được lắp tại ống xả, bề mặt làm việc của cảm biến được tiếp xúc trực tiếp với khí thải. Lõi cảm biến có đường dẫn không khí từ bên ngoài vào. Sự chênh lệch nồng độ oxy giữa hai bề mặt này tạo ra một mức điện áp dao động trong khoảng 0,1 - 0,9 V.

• Tín hiệu điện áp gần 0V cho biết hỗn hợp nhiên liệu đang “nghèo’’
• Tín hiệu điện áp gần 0,9V cho biết hỗn hợp nhiên liệu đang “giàu”

4. Lỗi cảm biến oxy trên ô tô

Trong quá trình sử dụng, ô tô khó tránh khỏi tình trạng xuống cấp do nhiều yếu tố như điều kiện đường xá, thời tiết, thói quen vận hành, cách bảo dưỡng cũng như chất lượng nhiên liệu.

Sau một thời gian hoạt động, các chi tiết trên xe, đặc biệt là hệ thống cảm biến oxy có thể bị hao mòn, suy giảm chức năng hoặc hư hỏng. 

Việc nhận viết sớm nguyên nhân và dấu hiệu cảm biến oxy xe ô tô bị lỗi giúp chủ xe kịp thời kiểm tra, khắc phục, tránh ảnh hưởng đến động cơ và tốn kém các khoản chi phí sửa chữa.

4.1. Nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi

Cảm biến oxy có vai trò đo lường oxy dư trong khí thải và gửi dữ liệu về ECU để điều chỉnh tỷ lệ hòa khí. Do liên quan trực tiếp đến quá trình đốt cháy nhiên liệu, bộ phận này rất dễ bị ảnh hưởng bởi những yếu tố sau:

Nguyên nhân cảm biến oxy bị lỗi

Hao mòn theo thời gian sử dụng: Sau một số km nhất định, cảm biến oxy có thể bị lão hóa, giảm khả năng đo chính xác do tiếp xúc liên tục với nhiệt độ cao và khí thải.

Sử dụng nhiên liệu kém chất lượng hoặc không phù hợp: Nhiên liệu bẩn, lẫn tạp chất hoặc không tương thích với động cơ sẽ tạo ra khí thải độc hại, lâu ngày làm giảm độ nhạy và tuổi thọ của cảm biến oxy. Đồng thời, điều này còn khiến động cơ yếu, hao nhiên liệu và nhanh xuống cấp.

Hư hỏng dây điện hoặc biến dạng cảm biến: Đứt dây tín hiệu, chập điện, cảm biến bị va đập, biến dạng trong quá trình sửa chữa hoặc vận hành cũng là nguyên nhân phổ biến khiến cảm biến oxy hoạt động sai hoặc ngừng hoạt động.

Khi xe xuất hiện lỗi liên quan đến cảm biến oxy, chủ xe nên sớm đưa xe đến các cơ sở bảo dưỡng uy tín để kiểm tra, vệ sinh hoặc thay thế. Việc để tình trạng này kéo dài có thể gây ra nhiều hư hỏng, làm tăng chi phí sửa chữa.

Xem thêm >>> Đèn sương mù

4.2. Dấu hiệu nhận biết cảm biến oxy bị lỗi:

Khi cảm biến oxy gặp sự cố, ô tô thường xuất hiện một số dấu hiệu dễ nhận biết sau:

- Động cơ hoạt động kém hiệu quả: Quá trình đốt cháy nhiên liệu không tối ưu khiến động cơ yếu, khả năng tăng tốc giảm và hiệu suất vận hành không ổn định. 

- Đèn Check Engine bật sáng trên taplo: Đây là dấu hiệu phổ biến cảnh báo động cơ hoặc các cảm biến liên quan đang gặp vấn đề. Lỗi cảm biến oxy có thể khiến đèn Check Engine sáng liên tục, ảnh hưởng đến sự tập trung của người lái.

Đèn Check Engine bật sáng trên taplo

- Gia tăng khí thải: Cảm biến oxy lỗi làm hệ thống kiểm soát khí thải hoạt động không hiệu quả, dẫn đến lượng khí thải độc hại tăng cao. 

- Hao xăng hơn bình thường: Do cảm biến oxy không cung cấp dữ liệu chính xác về lượng oxy dư trong khí thải, ECU chỉ có thể ước tính lượng nhiên liệu dựa trên các cảm biến khác. Điều này khiến nhiên liệu phun vào buồng đốt có thể quá nhiều hoặc quá ít, dẫn đến tiêu hao nhiên liệu tăng cao.

- Có mùi xăng sống từ ống xả: Khi tỷ lệ hòa khí không chuẩn, nhiên liệu không được đốt cháy hết trong kỳ nổ. Phần xăng dư sẽ theo khí thải thoát ra ngoài, tạo mùi xăng sống dễ nhận thấy.

Việc sớm nhận biết các dấu hiệu trên sẽ giúp chủ xe chủ động kiểm tra và xử lý kịp thời, đảm bảo xe vận hành ổn định, tiết kiệm nhiên liệu và thân thiện hơn với môi trường.

5. Cách kiểm tra cảm biến oxy trên ô tô chi tiết

Cảm biến oxy là bộ phận quan trọng trong hệ thống kiểm soát khí thải và nhiên liệu của xe. Việc kiểm tra cảm biến oxy định kỳ giúp bộ phận này hoạt động ổn định hơn, hạn chế tình trạng bám muội bẩn, giúp người dùng phát hiện sớm các dấu hiệu hư hỏng để sửa chữa hoặc thay thế kịp thời.

Cách kiểm tra cảm biến oxy trên ô tô chi tiết

Bạn nên tiến hành kiểm tra cảm biến oxy khi xe xuất hiện một số dấu hiệu sau:

• Đèn báo lỗi động cơ (Check Engine) bật sáng
• Xe hao nhiên liệu bất thường
• Động cơ chạy yếu, rung giật hoặc khó nổ
• Khí thải có mùi lạ, nồng hơn bình thường

Bạn có thể tự kiểm tra cảm biến oxy trên ô tô thông qua các bước sau:

• Xác định vị trí cảm biến oxy (thường nằm trên ống xả hoặc trước/sau bộ xúc tác khí thải).
• Ngắt kết nối điện và tháo cảm biến oxy ra khỏi xe để đảm bảo an toàn.
• Quan sát tình trạng cảm biến: Nếu đầu cảm biến bị bám muội than dày, đổi màu hoặc có dấu hiệu nứt vỡ thì khả năng cao đã xuống cấp.
• Kiểm tra tín hiệu cảm biến bằng thiết bị chuyên dụng (máy đọc lỗi OBD hoặc đồng hồ đo điện áp) để đánh giá khả năng hoạt động.

Việc tháo lắp và kiểm tra cảm biến oxy cần kỹ thuật chính xác nên người dùng chỉ tự thực hiện nếu đã có kinh nghiệm.

Trong trường hợp bạn không tự tin về khả năng kiểm tra hoặc không đủ dụng cụ cần thiết, giải pháp an toàn và hiệu quả nhất là đưa xe đến các trung tâm sửa chữa uy tín. Tại đây, kỹ thuật viên sẽ sử dụng máy móc hiện đại để chẩn đoán chính xác tình trạng cảm biến oxy và tư vấn phương án xử lý phù hợp.

Xem thêm >>>  Cách kiểm tra máy phát điện ô tô

6. Một số câu hỏi liên quan đến cảm biến oxy trên xe ô tô

Dưới đây là một số câu hỏi liên quan đến việc vệ sinh cảm biến oxy, chi phí thay cảm biến oxy,... cùng nhiều thông tin hữu ích khác cùng lời giải đáp chi tiết:

6.1. Cách vệ sinh cảm biến oxy trên xe ô tô như thế nào?

Cảm biến oxy có thể vệ sinh nhưng chỉ trong trường hợp:

• Đầu cảm biến bị bám muội than do quá trình đốt cháy nhiên liệu.
• Xe có dấu hiệu hoạt động chưa ổn định nhưng cảm biến chưa bị hư hỏng nặng.

Có thể vệ sinh cảm biến oxy trên ô tô

Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng dung dịch vệ sinh cảm biến chuyên dụng có thể giúp làm sạch bề mặt cảm biến và cải thiện tạm thời khả năng đo nồng độ oxy.

Tuy nhiên, việc vệ sinh chỉ mang tính chất tạm thời. Nếu lõi cảm biến đã bị hỏng, xuống cấp theo thời gian,... thì việc vệ sinh không mang lại hiệu quả. Khi đó, cảm biến oxy cần được thay mới để đảm bảo động cơ vận hành ổn định và kiểm soát khí thải đúng tiêu chuẩn.

Lưu ý quan trọng khi vệ sinh cảm biến oxy:

• Chỉ sử dụng dung dịch vệ sinh chuyên dụng, không dùng hóa chất tẩy rửa mạnh
• Không chà xát hoặc tác động lực mạnh vào đầu cảm biến
• Nếu bạn không có kinh nghiệm tháo lắp thì bạn nên nhờ kỹ thuật viên hỗ trợ để tránh làm hỏng cảm biến.

6.2. Nên thay cảm biến oxy trên ô tô bao lâu một lần?

Theo khuyến nghị chung, cảm biến oxy trên ô tô có tuổi thọ trung bình khoảng 100.000 – 150.000 km. Tuy nhiên, thời gian thay thế thực tế còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng nhiên liệu sử dụng, tình trạng dầu động cơ cũng như thói quen bảo dưỡng xe của người dùng.

Việc thay cảm biến oxy đúng thời điểm giúp động cơ vận hành ổn định, tối ưu mức tiêu hao nhiên liệu và kiểm soát khí thải hiệu quả hơn. Đồng thời, đây cũng là giải pháp quan trọng góp phần giảm lượng khí thải ra môi trường.

6.3. Chi phí thay cảm biến trên xe ô tô là bao nhiêu?

Trên thị trường hiện nay, giá cảm biến oxy thường dao động từ 500.000 đến 8.000.000 đồng. Chi phí thay cảm biến oxy trên ô tô không cố định mà phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như dòng xe, hãng sản xuất và vị trí lắp đặt cảm biến (trước hoặc sau bộ xúc tác khí thải).

Giá cảm biến oxy thường dao động từ 500.000 đến 8.000.000 đồng

Bên cạnh chi phí linh kiện, người dùng cũng cần tính đến chi phí công thay thế. Để đảm bảo cảm biến hoạt động chính xác thì bạn nên ưu tiên lựa chọn cảm biến chính hãng hoặc sản phẩm tương thích đạt tiêu chuẩn và thực hiện thay thế tại gara hoặc đại lý sửa chữa uy tín. 

Cảm biến oxy là bộ phận quan trọng, đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát tỷ lệ hòa khí, tối ưu khả năng vận hành của động cơ và giảm thiểu khí thải ra môi trường. Vì vậy, bạn nên kiểm tra, vệ sinh và thay thế cảm biến oxy đúng thời điểm để giúp xe vận hành êm ái, tiết kiệm nhiên liệu. KATA hy vọng những thông tin được cung cấp trong bài viết để giúp bạn hiểu rõ hơn về cảm biến oxy trên ô tô.

Xem thêm >>> Cảm biến tốc độ