YeuDauNhot
Tài xế O-H
Cảm biến áp suất đường ống nạp MAP (Manifold Absolute Pressure)
1. Chức năng
Cảm biến MAP (Manifold Absolute Pressure) dịch là cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp. Vì sao lại gọi là áp suất tuyệt đối, bởi vì áp suất chân không trong đường ống nạp là áp suất chân không gần như tuyệt đối và nó không bị ảnh hưởng bởi sự dao động khi độ cao thay đổi, cảm biến này dùng để đo áp suất chân không trong đường ống nạp hay tải động cơ (engine load). Từ tín hiệu áp suất chân không này sẽ tính toán được lượng gió vào động cơ. ECU động cơ sẽ dùng tín hiệu cảm biến này để điều chỉnh lượng phun và góc đánh lửa
![[www.oto-hui.com]map-sensor.jpg](https://oto-hui.com/attachments/www-oto-hui-com-map-sensor-jpg.90605/ "[www.oto-hui.com]map-sensor.jpg")
Về chức năng hiệu chỉnh góc đánh lửa, ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm khi tải cao để hạn chế kích nổ, tăng góc đánh lửa sớm khi tải thấp để cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu
Về chức năng điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, ECU động cơ điều khiển tăng độ đậm hòa khí hơn bằng cách phun nhiều hơn khi tải lớn và giảm lượng phun khi tải thấp
2. Nhiệm vụ thực tế
Chúng ta ai cũng biết đến cảm biến MAP với nhiệm vụ chính là đo lượng gió vào động cơ, điều đó hoàn toàn đúng thế nhưng trên thực tế không chỉ như vậy, nhiệm vụ của cảm biến MAP khác nhau tùy theo loại xe và tùy theo kiểu điều khiển động cơ. Dưới đây là 2 trường hợp cụ thể
2.1. Trường hợp trên đường ống nạp chỉ có 1 cảm biến MAP
Đối với trường hợp này chúng ta chỉ thấy một con cảm biến duy nhất trên đường ống nạp mà thôi: đó là con cảm biến MAP nằm sau bướm ga và không có cảm biến MAF (Mass Air Flow Sensor) Khi đó cảm biến MAP đóng vai trò chính là một cảm biến đo gió. ECU nhận tín hiệu áp suất chân không từ cảm biến này cộng với tín hiệu tốc độ động cơ, tín hiệu vị trí bướm ga và tín hiệu nhiệt độ ngoài trời, và đối chiếu với bản đồ dữ liệu đã lập trình sẳn, từ đó ECU sẽ tính toán lượng gió thực tế nạp vào động cơ Về bản chất MAP cũng tính toán lưu lượng khí nạp vào nhưng tính toán một cách gián tiếp chứ không phải trực tiếp như MAF cho nên nếu như bản đồ dữ liệu ECU không chuẩn sẽ dễ gây ra sai lệch Thêm nữa, loại điều khiển động cơ này hoạt động rất chính xác tại khu vực đồng bằng nơi có sự chênh lênh độ cao không nhiều. Nhưng khi đi lên những vùng núi cao chẳng hạn, càng lên cao mật độ không khí càng loãng. Trong khi đó cảm biến MAP chỉ đo được áp suất tuyệt đối (áp suất này hầu như không thay đổi) mà mật độ không khí lại loãng, điều đó có nghĩa là ECM sẽ nghĩ rằng lượng gió vào nhiều trong khi thực tế lại ít hơn. Lý do này khiến lượng phun nhiên liệu bị sai lệch Ngược lại nếu như xe sử dụng cảm biến MAF (Mass Air Flow) đo trực tiếp khối lượng khí nạp cho nên dù cho không khí có loãng đến mấy đi nữa nhưng cái mà cảm biến đo được là khối lượng nên thực tế ECM vẫn biết được độ loãng của không khí mà điều chỉnh lượng phun nhiên liệu chính xác.
2.2. Khi trên đường ống nạp có 2 cảm biến: một cảm biến MAF trước bướm ga và một cảm biến MAP sau bướm ga.
Đối với trường hợp xe sử dụng 2 cảm biến thì lại khác: cảm biến giữ vai trò đo gió chính là cảm biến MAF chứ không phải là MAP. Cảm biến MAP bây giờ đóng vai trò hỗ trợ tăng tốc là chủ yếu. Nếu như rút bỏ cảm biến MAP thì xe vẫn nổ bình thường, có thể bạn chỉ cảm nhận tăng tốc không được nhạy và êm Vậy thì đối với xe không có tăng áp và có tăng áp thì sao? Có khác biệt không? Trường hợp đối với động cơ không có tăng áp thì cảm biến hỗ trợ quá trình tăng tốc, có nghĩa là khi chúng ta đạp ga tăng tốc sẽ nhạy hơn, cảm giác bốc hơn vì MAP cảm nhận được sự thay đổi áp suất chân không đột ngột trong đường ống nạp Còn nếu động cơ có tăng áp turbocharge hoặc siêu nạp supercharge. Cảm biến MAP đóng vai trò là cảm biến áp suất tăng áp BPS (Boost Pressure Sensor). Nếu rút cảm biến này ra bạn sẽ cảm nhận sự tăng tốc rất tệ (tăng tốc rất chậm), lý do là vì không có cảm biến nên sẽ không xác định được áp suất nên ECM sẽ không điều khiển turbo hoạt động
3. Vị trí lắp đặt
Như đã đề cập ở trên, cảm biến MAP nằm trên đường ống nạp và sau bướm ga, chúng ta cứ nhìn trên đường ống nạp, con nào nằm sau bướm ga gần động cơ nhất chính là nó (tham khảo hình ở mục 2.2)
4. Cấu tạo
Nhìn vào hình trên có thể thấy cảm biến áp suất đường ống nạp được cấu tạo từ một buồng chân không ngăn cách bởi tấm màng mỏng được duy trì độ chân không chuẩn, trong buồng chân không có gắn một con chip silicon, một phía của chip tiếp xúc với độ chân không trong buồng chân không, một phía tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, lưới lọc và đường ống dẫn.
5. Nguyên lý hoạt động
Cảm biến luôn được cấp nguồn không đổi 5V đến IC của cảm biến Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi dẫn tới giá trị điện trở của nó cũng thay đổi theo mức độ biến dạng. Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECU động cơ ở cực PIM (đối với Toyota) dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp.
6. Sơ đồ mạch điện
Nhìn vào sơ đồ mạch điện ở mục 4 (đối với xe Toyota) ta có thể thấy cảm biến MAP thông thường sẽ có 3 dây
- Một dây nguồn không đổi 5V cấp từ ECU động cơ
- Một dây mass 0V
- Một dây tín hiệu: từ 0.3 – 4.9V (có thể thay đổi tùy theo xe)
Hình trên là dạng sóng của cảm biến MAP, chúng ta có thể ứng dụng dạng sóng này vào việc phân tích dữ liệu động. Để ý điện áp của cảm biến nằm trong khoảng từ 0 cho đên 5V. Khi chúng ta lên ga từ từ, bướm ga dần mở rộng làm tăng áp suất đồng nghĩa với việc độ chân không giảm đi, khi đó tín hiệu của cảm biến của tăng theo một cách từ từ (độ dốc đồ thị thoải). Còn trường hợp ta tăng tốc một cách đột ngột, tín hiệu điện áp thay đổi rất nhanh (độ dốc gần như thẳng đứng) Khi chúng ta giảm ga, bướm ga dần đóng lại, áp suất dần giảm đi đồng nghĩa với việc độ chân không tăng lên, do đó tín hiệu diện áp của cảm biến sẽ giảm đi. Ứng dụng việc này khi sử dụng máy chẩn đoán để phân tích tín hiệu của cảm biến MAP: nếu nhận thấy tín hiệu của cảm biến có thay đổi liên tục và phản ứng nhạy khi lên ga đột ngột như dạng sóng trên chứng tỏ cảm biến của chúng ta còn OK
7. Triệu chứng
Một số triệu chứng sau có thể xảy ra khi MAP bị lỗi
- Sáng đèn check engine
- Giảm công suất động cơ
- Nổ rung giật
- Tăng tốc không nhạy
- Hỗn hợp nhiên liệu quá giàu, có thể làm cho bầu xúc tác quá nóng và bốc mùi thừa xăng khó chịu
- Hiện tượng kích nổ do đánh lửa quá sớm
8. Các hư hỏng thường gặp
- Ống chân không nối với cảm biến MAP bị tuột/ tắc
- Bị hở mạch tín hiệu cảm biến MAP hoặc chạm chập
- Hỏng cảm biến MAP
- Tiếp xúc, đầu nối với cảm biến vị trí bướm ga TPS hỏng
- Mất nối mass cho cảm biến MAP hoặc TPS
- Hỏng cảm biến vị trí bướm ga TPS. Trên hệ thống điều khiển động cơ, cảm biến MAP và cảm biến bướm ga hoạt động tương quan với nhau (khi bướm ga mở, áp suất ống nạp tăng lên và ngược lại). Vậy nên một số trường hợp do cảm biến bướm ga TPS báo sai nhưng lại báo sang cảm biến MAP
- Tiếp xúc, đầu nối với cảm biến MAP hỏng.
- Mạch tín hiệu của cảm biến MAP chập dương hoặc chập mass
- Hỏng ECM.
- Một số trường hợp bị rò rỉ chân không sẽ làm cho cảm biến báo tín hiệu áp suất chân không cao hơn so với bình thường. Điều đó làm cho ECU nghĩ rằng động cơ đang ở chế độ tải cao hơn nhưng thực tế thì không phải như vậy. Do đó sẽ phun nhiều nhiên liệu hơn làm cho ga động cơ tăng cao hơn giống như hiện tượng òa ga
Một số lỗi liên quan đến cảm biến MAP như sau:
1. Chức năng
Cảm biến MAP (Manifold Absolute Pressure) dịch là cảm biến áp suất tuyệt đối đường ống nạp. Vì sao lại gọi là áp suất tuyệt đối, bởi vì áp suất chân không trong đường ống nạp là áp suất chân không gần như tuyệt đối và nó không bị ảnh hưởng bởi sự dao động khi độ cao thay đổi, cảm biến này dùng để đo áp suất chân không trong đường ống nạp hay tải động cơ (engine load). Từ tín hiệu áp suất chân không này sẽ tính toán được lượng gió vào động cơ. ECU động cơ sẽ dùng tín hiệu cảm biến này để điều chỉnh lượng phun và góc đánh lửa
Về chức năng hiệu chỉnh góc đánh lửa, ECU sẽ điều khiển giảm góc đánh lửa sớm khi tải cao để hạn chế kích nổ, tăng góc đánh lửa sớm khi tải thấp để cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu
Về chức năng điều chỉnh lượng phun nhiên liệu, ECU động cơ điều khiển tăng độ đậm hòa khí hơn bằng cách phun nhiều hơn khi tải lớn và giảm lượng phun khi tải thấp
2. Nhiệm vụ thực tế
Chúng ta ai cũng biết đến cảm biến MAP với nhiệm vụ chính là đo lượng gió vào động cơ, điều đó hoàn toàn đúng thế nhưng trên thực tế không chỉ như vậy, nhiệm vụ của cảm biến MAP khác nhau tùy theo loại xe và tùy theo kiểu điều khiển động cơ. Dưới đây là 2 trường hợp cụ thể
2.1. Trường hợp trên đường ống nạp chỉ có 1 cảm biến MAP
Đối với trường hợp này chúng ta chỉ thấy một con cảm biến duy nhất trên đường ống nạp mà thôi: đó là con cảm biến MAP nằm sau bướm ga và không có cảm biến MAF (Mass Air Flow Sensor) Khi đó cảm biến MAP đóng vai trò chính là một cảm biến đo gió. ECU nhận tín hiệu áp suất chân không từ cảm biến này cộng với tín hiệu tốc độ động cơ, tín hiệu vị trí bướm ga và tín hiệu nhiệt độ ngoài trời, và đối chiếu với bản đồ dữ liệu đã lập trình sẳn, từ đó ECU sẽ tính toán lượng gió thực tế nạp vào động cơ Về bản chất MAP cũng tính toán lưu lượng khí nạp vào nhưng tính toán một cách gián tiếp chứ không phải trực tiếp như MAF cho nên nếu như bản đồ dữ liệu ECU không chuẩn sẽ dễ gây ra sai lệch Thêm nữa, loại điều khiển động cơ này hoạt động rất chính xác tại khu vực đồng bằng nơi có sự chênh lênh độ cao không nhiều. Nhưng khi đi lên những vùng núi cao chẳng hạn, càng lên cao mật độ không khí càng loãng. Trong khi đó cảm biến MAP chỉ đo được áp suất tuyệt đối (áp suất này hầu như không thay đổi) mà mật độ không khí lại loãng, điều đó có nghĩa là ECM sẽ nghĩ rằng lượng gió vào nhiều trong khi thực tế lại ít hơn. Lý do này khiến lượng phun nhiên liệu bị sai lệch Ngược lại nếu như xe sử dụng cảm biến MAF (Mass Air Flow) đo trực tiếp khối lượng khí nạp cho nên dù cho không khí có loãng đến mấy đi nữa nhưng cái mà cảm biến đo được là khối lượng nên thực tế ECM vẫn biết được độ loãng của không khí mà điều chỉnh lượng phun nhiên liệu chính xác.
2.2. Khi trên đường ống nạp có 2 cảm biến: một cảm biến MAF trước bướm ga và một cảm biến MAP sau bướm ga.
Đối với trường hợp xe sử dụng 2 cảm biến thì lại khác: cảm biến giữ vai trò đo gió chính là cảm biến MAF chứ không phải là MAP. Cảm biến MAP bây giờ đóng vai trò hỗ trợ tăng tốc là chủ yếu. Nếu như rút bỏ cảm biến MAP thì xe vẫn nổ bình thường, có thể bạn chỉ cảm nhận tăng tốc không được nhạy và êm Vậy thì đối với xe không có tăng áp và có tăng áp thì sao? Có khác biệt không? Trường hợp đối với động cơ không có tăng áp thì cảm biến hỗ trợ quá trình tăng tốc, có nghĩa là khi chúng ta đạp ga tăng tốc sẽ nhạy hơn, cảm giác bốc hơn vì MAP cảm nhận được sự thay đổi áp suất chân không đột ngột trong đường ống nạp Còn nếu động cơ có tăng áp turbocharge hoặc siêu nạp supercharge. Cảm biến MAP đóng vai trò là cảm biến áp suất tăng áp BPS (Boost Pressure Sensor). Nếu rút cảm biến này ra bạn sẽ cảm nhận sự tăng tốc rất tệ (tăng tốc rất chậm), lý do là vì không có cảm biến nên sẽ không xác định được áp suất nên ECM sẽ không điều khiển turbo hoạt động
3. Vị trí lắp đặt
Như đã đề cập ở trên, cảm biến MAP nằm trên đường ống nạp và sau bướm ga, chúng ta cứ nhìn trên đường ống nạp, con nào nằm sau bướm ga gần động cơ nhất chính là nó (tham khảo hình ở mục 2.2)
4. Cấu tạo
Nhìn vào hình trên có thể thấy cảm biến áp suất đường ống nạp được cấu tạo từ một buồng chân không ngăn cách bởi tấm màng mỏng được duy trì độ chân không chuẩn, trong buồng chân không có gắn một con chip silicon, một phía của chip tiếp xúc với độ chân không trong buồng chân không, một phía tiếp xúc với áp suất đường ống nạp, lưới lọc và đường ống dẫn.
5. Nguyên lý hoạt động
Cảm biến luôn được cấp nguồn không đổi 5V đến IC của cảm biến Áp suất đường ống nạp thay đổi làm hình dạng của chip silicon thay đổi dẫn tới giá trị điện trở của nó cũng thay đổi theo mức độ biến dạng. Sự dao động của giá trị điện trở này được chuyển hóa thành một tín hiệu điện áp nhờ IC lắp bên trong cảm biến và sau đó được gửi đến ECU động cơ ở cực PIM (đối với Toyota) dùng làm tín hiệu áp suất đường ống nạp.
6. Sơ đồ mạch điện
Nhìn vào sơ đồ mạch điện ở mục 4 (đối với xe Toyota) ta có thể thấy cảm biến MAP thông thường sẽ có 3 dây
- Một dây nguồn không đổi 5V cấp từ ECU động cơ
- Một dây mass 0V
- Một dây tín hiệu: từ 0.3 – 4.9V (có thể thay đổi tùy theo xe)
- Khi áp suất đường ống nạp thấp tương ứng độ chân không cao (khi không tải, khi giảm ga, bướm ga đóng), cảm biến sản sinh ra điện áp thấp từ 0.3V
- Khi áp suất đường ống nạp cao tương ứng độ chân không thấp (khi bướm ga mở rộng, tăng tốc, toàn tải) cảm biến MAP xuất ra tín hiệu điện áp cao lên đến 4.9V
Hình trên là dạng sóng của cảm biến MAP, chúng ta có thể ứng dụng dạng sóng này vào việc phân tích dữ liệu động. Để ý điện áp của cảm biến nằm trong khoảng từ 0 cho đên 5V. Khi chúng ta lên ga từ từ, bướm ga dần mở rộng làm tăng áp suất đồng nghĩa với việc độ chân không giảm đi, khi đó tín hiệu của cảm biến của tăng theo một cách từ từ (độ dốc đồ thị thoải). Còn trường hợp ta tăng tốc một cách đột ngột, tín hiệu điện áp thay đổi rất nhanh (độ dốc gần như thẳng đứng) Khi chúng ta giảm ga, bướm ga dần đóng lại, áp suất dần giảm đi đồng nghĩa với việc độ chân không tăng lên, do đó tín hiệu diện áp của cảm biến sẽ giảm đi. Ứng dụng việc này khi sử dụng máy chẩn đoán để phân tích tín hiệu của cảm biến MAP: nếu nhận thấy tín hiệu của cảm biến có thay đổi liên tục và phản ứng nhạy khi lên ga đột ngột như dạng sóng trên chứng tỏ cảm biến của chúng ta còn OK
7. Triệu chứng
Một số triệu chứng sau có thể xảy ra khi MAP bị lỗi
- Sáng đèn check engine
- Giảm công suất động cơ
- Nổ rung giật
- Tăng tốc không nhạy
- Hỗn hợp nhiên liệu quá giàu, có thể làm cho bầu xúc tác quá nóng và bốc mùi thừa xăng khó chịu
- Hiện tượng kích nổ do đánh lửa quá sớm
8. Các hư hỏng thường gặp
- Ống chân không nối với cảm biến MAP bị tuột/ tắc
- Bị hở mạch tín hiệu cảm biến MAP hoặc chạm chập
- Hỏng cảm biến MAP
- Tiếp xúc, đầu nối với cảm biến vị trí bướm ga TPS hỏng
- Mất nối mass cho cảm biến MAP hoặc TPS
- Hỏng cảm biến vị trí bướm ga TPS. Trên hệ thống điều khiển động cơ, cảm biến MAP và cảm biến bướm ga hoạt động tương quan với nhau (khi bướm ga mở, áp suất ống nạp tăng lên và ngược lại). Vậy nên một số trường hợp do cảm biến bướm ga TPS báo sai nhưng lại báo sang cảm biến MAP
- Tiếp xúc, đầu nối với cảm biến MAP hỏng.
- Mạch tín hiệu của cảm biến MAP chập dương hoặc chập mass
- Hỏng ECM.
- Một số trường hợp bị rò rỉ chân không sẽ làm cho cảm biến báo tín hiệu áp suất chân không cao hơn so với bình thường. Điều đó làm cho ECU nghĩ rằng động cơ đang ở chế độ tải cao hơn nhưng thực tế thì không phải như vậy. Do đó sẽ phun nhiều nhiên liệu hơn làm cho ga động cơ tăng cao hơn giống như hiện tượng òa ga
Một số lỗi liên quan đến cảm biến MAP như sau:
- P0105 Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure Circuit
- P0106 Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure out of range
- P0107 Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure low input
- P0107 Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure high input
- P0107 Manifold Absolute pressure/Barometric Pressure circuit intermittent
Theo Greencar
