Hình 2.6: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát sử dụng nhiệt điện trởNhư trình bày trong hình minh họa, điện áp được cấp vào nhiệt điện trở củacảm biến từ mạch điện áp không đổi 5V trong ECU đ
Trang 1MỤC LỤC
Trang MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 7
PHẦN MỞ ĐẦU : GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 8
1 Lý do chọn đề tài 8
2 Mục tiêu đề tài 9
3 Nội dung nghiên cứu 9
4 Đối tượng nghiên cứu 9
5 Mục đích của đề tài 9
6 Phương pháp nghiên cứu 10
7 Giới hạn của đề tài 10
PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ 2AZ-FE TRÊN XE CAMRY 2.4 11
1.1 Tổng quan về xe camry 2.4 .11
1.1.1.Nội thất 12
1.1.2 Ngoại thất 13
1.1.3 Thiết bị an toàn an ninh 13
1.2 Thông số kỹ thuật 14
1.3 Kết cấu động cơ 15
1.3.1 Bộ phận cố định 15
1.3.2 Bộ phận chuyển động 16
1.3.3 Cơ cấu phân phối khí 18
1.3.4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu 19
1.3.5 Hệ thống làm mát 20
1.3.6 Hệ thống bôi trơn 21
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE.
Trang 2HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 22
2.1 Mô tả 22
2.2 Điện cực của cảm biến 24
2.2.1 Dùng điện áp VC (VTA, VPA) 24
2.2.2 Dùng một nhiệt điện trở 25
2.2.3 Dùng điện áp Bật / Tắt 25
2.2.4 Sử dụng nguồn điện khác cho ECU động cơ 26
2.2.5 Sử dụng điện áp do cảm biến tạo ra (G, NE, OX, KNK ) 26
2.3 Cảm biến lưu lượng khí nạp 27
2.3.1 Cấu tạo của cảm biến lưu lượng kiểu dây sấy 27
2.3.2 Hoạt động và chức năng 28
2.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp 29
2.4.1 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 29
2.4.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp 30
2.5 Cảm biến vị trí bướm ga 31
2.6 Cảm biến vị trí bàn đạp ga 34
2.7 Các bộ tạo tín hiệu G và NE 34
2.7.1 Cảm biến vị trí trục cam (bộ tạo tín hiệu G) 35
2.7.2 Cảm biến vị trí trục khuỷu (bộ tạo tín hiệu NE) 35
2.8 Cảm biến Oxy 36
2.9 Cảm biến tỷ lệ không khí – nhiên liệu (A/F) 38
2.10 Cảm biến tốc độ bánh xe 40
2.11 Cảm biến tiếng gõ (Cảm biến kích nổ) 40
2.12 Một số tín hiệu khác 41
2.12.1 Tín hiệu khởi động STA 41
2.12.2 Tín hiệu A/C (Điều hòa không khí) 42
2.12.3 Tín hiệu phụ tải điện 42
2.12.4 Tín hiệu công tắc vị trí đỗ xe / trung gian NSW 42
Trang 32.13 Bộ điều khiển trung tâm (ECU) 43
2.13.1 Bộ phận kết nối 43
2.13.2 Bộ nhớ của ECU 43
2.13.3 Bộ vi xử lý của ECU 44
2.14 BUS (ECU) 44
2.15 Các thiết bị phụ 44
HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ 2.16 Kết cấu của hệ thống EFI 44
2.17 Các loại EFI 45
2.17.1 L – EFI ( Loại điều khiển lưu lượng khí nạp) 46
2.17.2 D – EFI ( Loại điều khiển áp suất đường ống nạp ) 46
2.18 Hệ thống nhiên liệu 46
2.18.1 Bơm nhiên liệu 47
2.18.2 Bộ điều áp 47
2.18.3 Bộ giảm rung 47
2.18.4 Vòi phun 47
2.18.5 Bộ lọc nhiên liệu và lưới lọc nhiên liệu 49
2.19 Điều khiển bơm nhiên liệu 49
2.20 Điều khiển thời gian phun nhiên liệu 50
2.20.1 Làm đậm để khởi động 50
2.20.2 Làm đậm để hâm nóng 51
2.20.3 Làm đậm để tăng tốc 52
2.20.4 Làm đậm để tăng công suất 52
2.20.5 Hiệu chỉnh phản hồi tỷ lệ không khí- nhiên liệu 53
2.20.6 Hiệu chỉnh nhiệt độ của khí nạp 53
HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE 2.21 Khái quát 53
2.22 Nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa trên động cơ toyota 2AZ-FE 55
Trang 42.23 Tín hiệu IGT và IGF 56
2.23.1 Tín hiệu IGT 57
2.23.2 Tín hiệu IGF 58
2.24 Sự điều khiển của ESA 58
2.24.1 Điều khiển đánh lửa khi khởi động 59
2.24.2 Điều khiển đánh lửa sau khi khởi động 59
2.24.3 Điều khiển khi tín hiệu IDL bật ON 59
2.24.4 Điều khiển khi tín hiệu IDL bị ngắt OFF 60
2.25 Điều chỉnh góc đánh lửa sớm hiệu chỉnh 60
2.25.1 Hiệu chỉnh để hâm nóng 60
2.25.2 Hiệu chỉnh khi quá nhiệt độ 60
2.25.3 Hiệu chỉnh để tốc độ chạy không tải ổn định 60
2.26 Hiệu chỉnh tiếng gõ 61
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHÔNG TẢI ISC 2.27 Khái quát 61
2.28 Kiểu mô tơ bước 63
2.28.1 Hoạt động 63
2.28.2 Mở van 64
2.28.3 Đóng van 64
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÁC 2.29 Khái quát 64
2.30 Hệ thống ETCS – i (Điều khiển bướm ga điện tử thông minh) 65
2.30.1 Mô tả 65
2.30.2 Cấu tạo và hoạt động của cổ họng gió 66
2.30.3 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển bướm ga điện tử 67
2.30.4 Các chế độ điều khiển 67
2.30.5 Các điều khiển khác 68
2.30.6 Chức năng dự phòng ( Chức năng an toàn ) 68
Trang 52.31 Hệ thống VVT – i ( Điều khiển thời điểm phối khí – thông minh) .69
2.31.1 Mô tả 69
2.31.2 Hoạt động của hệ thống biến đổi thời điểm phối khí VVT - i 69
2.31.3 Bộ chấp hành của hệ thống VVT - i 70
2.32 Hệ thống điều khiển sấy nóng cảm biến ô xy/ cảm biến tỷ lệ không khí nhiên liệu A/F 73
2.33 Điều khiển quạt làm mát 74
2.34 Hệ thống kiểm soát nhiên liệu 74
CHƯƠNG 3 NHỮNG HƯ HỎNG, CÁCH CHẨN ĐOÁN VÀ MỘT SỐ CHỨC NĂNG KHÁC CỦA ECU 3.1 Khái quát 75
3.2 Nguyên lý chẩn đoán 75
3.3 Chức năng của đèn MILL 75
3.3.1 Chức năng kiểm tra đèn (Động cơ ngừng) 76
3.3.2 Chức năng báo hư hỏng (Động cơ hoạt động) 76
3.3.3 Chức năng báo lỗi 76
3.3.4 Chức năng chọn chế độ chẩn đoán 76
3.4 Quy trình vào chế độ kiểm tra hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE 76
3.4.1 Các triệu chứng hư hỏng của hệ thống điều khiển động cơ 2AZ-FE 78
3.4.2 Kiểm tra do chập chờn 80
3.4.3 Bảng chức năng dự phòng 80
3.5 Quy trình cách khắc phục các hư hỏng 82
3.6 Kiểm tra và xóa mã DTC 83
3.6.1 Quy trình kiểm tra mã DTC (Dùng máy chẩn đoán) 83
3.6.2 Quy trình xóa mã DTC (Dùng máy chẩn đoán) 83
3.6.3 Quy trình xóa mã DTC (Không dùng máy chẩn đoán) 83
3.7 Quy trình kiểm tra một số hệ thống trên động cơ 2AZ-FE 84
3.7.1 Hệ thống điều khiển động cơ 84
3.7.2 Cơ cấu cơ khí động cơ 2AZ-FE 86
Trang 63.7.3 Hệ thống bôi trơn 93
3.7.4 Hệ thống làm mát 94
KẾT LUẬN … 95
PHỤ LỤC ……96
TÀI LIỆU THAM KHẢO … 104
NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU … 105
Trang 7LỜI NÓI ĐẦU
Ô tô là một trong những phương tiện giao thông quan trọng đối với sự pháttriển của nền kinh tế - xã hội hiện nay Lịch sử ra đời và phát triển của nó đã trảiqua nhiều năm với những giai đoạn thăng trầm để tiến tới sự hoàn thiện và tiệnnghi hơn như tăng công suất động cơ, tăng tính kinh tế nhiên liệu, đảm bảo tínhnăng an toàn tăng tính tiện nghi và bảo mật Các hãng xe đã áp dụng các tiến bộkhoa học vào những chiếc ô tô của mình như điều khiển điện tử, kỹ thuật bán dẫn,công nghệ nano….Từ đó nhiều hệ thống hiện đại ra đời: Hệ thống phun xăng điện
tử (EFI), hệ thống phun diesel điện tử CRDI, hệ thống đánh lửa lập trình ESA, hệthống phanh ABS, hệ thống đèn tự động, sử dụng bộ chìa khóa nhận dạng…
Ở Việt Nam, với ngành công nghiệp ô tô còn non trẻ thì hầu hết những côngnghệ về ô tô đều đến từ các nước trên thế giới Chúng ta cần phải tiếp cận với côngnghệ tiên tiến này để không những tạo tiền đề cho nền công nghiệp ô tô mà cònphục vụ cho công tác bảo dưỡng, sửa chữa
Qua thời gian học tập và nghiên cứu về chuyên ngành “ Công nghệ kỹ thuật ô
tô ” tại trường Đại Học, em được khoa tin tưởng giao cho đề tài tốt nghiệp
“Nghiên cứu khai thác hệ thống điều khiển điện tử động cơ 2AZ-FE trên ô tô Camry 2.4”.Đây là một đề tài rất thiết thực nhưng còn nhiều khó khăn
Với sự cố gắng của em và dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Song trongquá trình làm đồ án tốt nghiệp, với khả năng và kinh nghiệm còn hạn chế nênkhông thể tránh khỏi thiếu sót Vì vậy em rất mong sự đóng góp, chỉ bảo của quýthầy để đề tài của em được hoàn thiện hơn và đó chính là những kinh nghiệm nghềnghiệp cho em sau khi ra trường
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy trong khoa, đặc biệt là thầy đã tận tìnhchỉ bảo và hướng dẫn em để đề tài của em được hoàn thành
Em xin trân trọng cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
Trang 8Đó cũng là lý do mà em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Nghiên cứu khai thác hệ thống điều khiển điện tử động cơ 2AZ-FE trên ô tô Camry 2.4” Trong
phạm vi giới hạn của đề tài, khó mà có thể nói hết được tất cả các công việc cầnphải làm để khai thác hết tính năng về phần điều khiển điện tử động cơ xe ô tô.Tuy nhiên, đây sẽ là nền tảng cho việc lấy cơ sở để khai thác những động cơ tương
tự sau này, làm thế nào để sử dụng một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất trongkhoảng thời gian lâu nhất
Trang 9Hình ảnh về xe toyota Camry 2.4
Trang 102 Mục tiêu đề tài.
Như đã trình bày ở phần trên, mục tiêu của đề tài này là làm thế nào để chúng
ta có thể có một cái nhìn khái quát về các công việc có thể tiến hành để khai thác
có hiệu quả nhất hệ thống điều khiển điện tử động cơ Toyota Camry 2.4, cụ thểhơn ở đây là động cơ 2AZ-FE
Qua tìm hiểu, ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận của hệthống điều khiển điện tử động cơ 2AZ-FE của Toyota Camry 2.4, nắm đượcnguyên lý làm việc của từng hệ thống trên động cơ Từ đó có thể so sánh, rút ra cáckết luận và ưu nhược điểm của động cơ 2AZ-FE
Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư ô tô có thể đưa ra những lờikhuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng, khai thác hệthống điều khiển động cơ Toyota Camry 2AZ-FE một cách hiệu quả nhất, trongthời gian lâu nhất với tính kinh tế và năng suất cao nhất Cuối cùng, nắm vững vàkhai thác hiệu quả động cơ Toyota Camry 2AZ-FE, chúng ta sẽ có thể khai thác tốtcác loại động cơ mới hơn, được ra đời sau này và có các hệ thống tiên tiến hơn.Khai thác và sử dụng tốt động cơ 2AZ-FE cũng là một cách để chúng ta bảo vệmôi trường sống của chính chúng ta, bảo vệ sức khỏe cộng đồng
3 Nội dung nghiên cứu.
Đề tài chủ yếu nghiên cứu về hệ thống điều khiển điện tử động cơ 2AZ-FEtrên xe Toyota Camry 2.4 Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Mở đầu Giới thiệu đề tài
- Chương 1 Đặc điểm kỹ thuật của động cơ 2AZ-FE trên xe Camry 2.4
- Chương 2 Nghiên cứu các hệ thống trên động cơ 2AZ-FE
- Chương 3 Những hư hỏng, cách chẩn đoán và một số chức năng khác củaECU
- Kết luận
4 Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài chính là động cơ 2AZ-FE trên xe ToyotaCamry 2.4
5 Mục đích của đề tài.
Trang 11Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài này, bản thân sinh viên nhận thấyđây là một cơ hội rất lớn để có thể củng cố các kiến thức mà mình đã được học.Ngoài ra, em còn có thể biết thêm những kiến thức thực tế mà trong nhà trườngkhó có thể truyền tải hết được, đó thực sự là những kiến thức mà mỗi sinh viên rấtcần khi công tác sau này
Ngoài ra, thực hiện đồ án cũng là dịp để sinh viên có thể nâng cao các kỹnăng nghề nghiệp, khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyết các vấn
đề Bản thân sinh viên phải không ngừng vận động để có thể giải quyết những tìnhhuống phát sinh, điều đó một lần nữa giúp cho sinh viên nâng cao các kỹ năng vàkiến thức chuyên nghành
Cuối cùng, việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp sẽ giúp cho sinh viên có thêmtinh thần trách nhiệm, lòng say mê học hỏi, sáng tạo Và đặc biệt quan trọng làlòng yêu nghề nghiệp
6 Phương pháp nghiên cứu.
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài em có sử dụng một số phươngpháp nghiên cứu sau:
- Tra cứu trong tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là cuốn cẩmnang khai thác, bảo dưỡng sửa chữa của chính hãng Toyota
- Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngoài nước
So sánh và chắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy
- Tham khảo ý kiến của quý thầy giảng viên trong Khao Ô Tô Trong đó
phải kể đến Thầy Trần Anh Tuấn, các kỹ sư, chuyên viên kỹ thuật về ô
tô tại các trung tâm bảo hành, các xưởng sửa chữa, và cả những người cókinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng và bảo quản xe…
- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ranhững đánh giá, nhận xét của riêng mình
7 Giới hạn của đề tài.
Do thời gian làm đồ án có hạn nên chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu hệ thốngđiều khiển điện tử động cơ Nếu thời gian cho phép thì có thể nghiên cứu tất cả các
hệ thống của động cơ 2AZ-FE trên xe Camry 2.4
Trang 12PHẦN NỘI DUNG.
CHƯƠNG 1.
ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA ĐỘNG CƠ 2AZ-FE
TRÊN XE CAMRY 2.4 1.1 Tổng quan về xe camry 2.4.
Động cơ 2AZ-FE được sử dụng trên xe Camry 2.4 của Toyota Tính đến hiệntại, hơn 10 triệu chiếc xe Camry tới tay khách hàng kể từ năm khai sinh 1983 vàhầu hết trong số đó được bán tại Mỹ
Tính năng, chất lượng và độ an toàn cao có thể sẽ là bí quyết giúp nó kéo dàithành công trên đất Mỹ
Hình 1.1: Mặt cắt ngang động cơ 2AZ-FE
Hình 1.2: Mặt cắt dọc động cơ 2AZ-FE
Trang 13Hình 1.3: Mặt cắt dọc động cơ 2AZ-FE
1 Các te, 2 Hộp trục khuỷu, 3 Bánh răng chủ động, 4 Thanh truyền, 5 Pitong, 6 Áo nước, 7 Vòi phun, 8 Cam nạp, 9 Bôbin đánh lửa, 10 Cam xả, 11 Nắp đậy, 12 Nắp xylanh, 13 Que thăm dầu, 14 Thân xylanh, 15 Van hằng nhiệt, 16 Thân xylanh
- 2AZ-FE là loại động cơ sử dụng nhiên liệu là xăng, tổng dung tích côngtác là 2362 cc ( tương đương gần 2.4 lít)
Giải thích về ký hiệu động cơ 2AZ-FE
- “2” Ký tự đầu tiên cho ta biết về thế hệ của động cơ
- “AZ” Một hoặc 2 ký tự tiếp cho ta biết về chủng loại của động cơ
- “FE” Các ký tự sau cùng nằm sau dấu gạch (-) cho ta biết về đặc điểmđộng cơ Ví dụ : FE có nghĩa là
F : Economy narrow- angle DOHC ( kiểm soát chặt chẽ góc mở cam, nângcao tính kinh tế trong sử dụng nhiên liệu)
E : Electronic Fuel Injection ( phun nhiên liệu điện tử)
1.1.1 Nội thất.
Trang 14 Khóa cửa điều khiển từ xa
Tay lái : Da
Tay lái điều chỉnh 4 hướng, chỉnh tay
Điều hòa
Màn hình hiện thị đa thông tin
Cửa sổ điều chỉnh điện với chức năng chống kẹt (cả 4 cửa)
Hình 1.4: Nội thất xe Camry 2.4
Hệ thống âm thanh AM/FM, CD 6 đĩa, 6 loa, MP3, WMA
Hệ thống điều hòa điều chỉnh độc lập với công nghệ Plasma Cluster
Ghế trước : Trượt, ngả và điều chỉnh độ cao, chỉnh , có nút điều chỉnh bênhông ghế hành khách
Ghế sau cố định
Rèm che nắng phía sau chỉnh tay
1.1.2 Ngoại thất.
Đèn trước HID
Chế độ tự động điều chỉnh góc chiếu (ALS) loại tĩnh
Kính chiếu hậu ngoài gập điện
Gạt nước gián đoạn điều chỉnh thời gian
Trang 15Bảng 1.a: Bảng thông số kỹ thuật của xe Toyota Camry 2.4
Động cơ 2.4 lít, 4 xylanh thẳng hàng, 16 xupap, DOHC, VVT-i
Trang 16Cao (mm) 1480
Chiều rộng cơ sở trước/ sau 1575/1565 mm
Mô men xoắn tối đa (EEC) 224 Nm với 4000 v/p
Thân máy 2AZ-FE được làm bằng gang Tất cả có 4 xylanh Chiều dài mỗiống gần gấp đôi chiều dài mỗi pít tông Bên trên xylanh là nắp máy, bên dướixylanh là trục khuỷu có 5 ổ đỡ Ngoài ra bên thân máy còn có nước được dẫn từbơm nước lên làm mát xylanh
Hình 1.6: Thân máy.
1.3.1.2 Xylanh
Trang 17Hình 1.7: Xylanh.
Lòng của xy lanh có hình trụ Tuy nhiên, nó trở nên dạng côn ở phần trên củaxylanh vì có nhiệt độ và áp suất cao hơn, và là phía nén ép của pittong nên nó bịmòn
Vì thế, xylanh có thể trở nên có dạng ô van hoặc côn do bị mài mòn từngphần Sự mài mòn xylanh có thể dẫn đến một số khuyết điểm như : tiếng gõ cạnhpít tông, tiêu hao nhiều dầu động cơ bất thường, lọt khí nén
Đường kính xylanh động cơ 2AZ-FE là : 86mm.
1.3.1.3 Nắp quy lát.
Nắp quy lát nằm trên thân máy Mặt dưới của nắp quy lát lõm vào, cùng vớipít tông tạo thành buồng đốt Bên trong nắp quy lát có lỗ dầu và áo nước để làmmát các xu páp và bugi
Hầu hết các động cơ xăng đều có nắt quy lát làm bằng hợp kim nhôm Hợpkim nhôm nhẹ hơn gang và dẫn nhiệt tốt
Giữa thân máy và nắp máy quy lát là tấm gioăng nắp quy lát, nó có tác dụnglàm kín mối liên kết giữa hai khối để chống lọt các khí áp suất cao, khí cháy, nướclàm mát và dầu động cơ
Trang 18Pít tông của 2AZ-FE được làm bằng hợp kim nhôm, khu vực đáy được làmnhỏ gọn với trọng lượng rất nhẹ.
Phần đầu pít tông sử dụng một hình dạng côn để nâng cao hiệu quả đốt nhiênliệu
Hình 1.9: Pít tông
Vì phần vấu (chốt) của pít tông dày hơn nên nó dễ bị tác động bởi giãn nở vìnhiệt Vì thế, pít tông được chế tạo có dạng hơi ô van, với đường kính theo hướng
Trang 19chốt pít tông (A) nhỏ hơn đường kính theo hướng vuông góc (B), sao cho khi giản
nỡ theo hướng (A) thì pít tông trở thành tròn
Đầu pít tông chịu nhiệt độ cao trong kỳ nổ và nó không được làm mát trựctiếp bởi nước làm mát và không khí Vì thế đầu pít tông có nhiệt độ cao hơn phầnthân pít tông Tính đến giãn nở vì nhiệt, pít tông được chế tạo hơi côn về phía đầu
to thanh truyền được gọi là thân thanh truyền
Trang 20Đối trọng được gắn vào trục khuỷu để giữ cân bằng khi quay Cổ biên và cổtrục khuỷu được gia công tăng cứng để làm cho nó cứng chắc và chịu được màimòn
Cổ biên và cổ trục khuỷu có một lỗ dầu Dầu từ thân máy chảy vào lỗ dầu của
cổ trục khuỷu và chảy qua cổ biên
Trục khuỷu được đỡ bởi 5 ổ đỡ của thân máy Các bạc ổ đỡ đều làm bằng hợpkim nhôm
1.3.3 Cơ cấu phân phối khí.
Cơ cấu để đóng, mở các xu páp nạp và xả vào đúng thời điểm đã định để húthỗn hợp không khí – nhiên liệu vào xy lanh và xả khí nổ ra ngoài
Khi trục cam quay, các cam sẽ đóng hoặc mở các xupáp
Hình 1.12: Sơ đồ hệ thống phân phối khí.
Hình 1.11: Trục khuỷu
Trang 21Trên động cơ 2AZ-FE dùng cơ cấu pha phối khí điều khiển điện tử VVT-i Hệthống VVT-i bao gồm bộ chấp hành VVT-i lắp trên đầu trục cam nạp dùng đểxoay trục cam nạp một góc độ cho phép so với vị trí tương đối của đĩa xích cam.
Áp suất dầu dùng làm lực xoay cho bộ chấp hành VVT-i Van điện từ dùng đểđiều khiển dòng dầu tới bộ chấp hành
1.3.4 Hệ thống cung cấp nhiên liệu.
1.3.4.1 Bơm nhiên liệu.
Bơm nhiêu liệu là loại bơm cánh gạt được đạt trong thùng xăng, nên loại này
ít sinh ra tiếng ồn và rung động hơn so với các loại trên đường ống Các chi tiếtchính của bơm bao gồm : mô tơ, cánh bơm, van một chiều, van an toàn và bộ lọcđược gắn liền thành một khối đặt chìm trong thùng xăng
Hình 1.13: Kết cấu của bơm xăng điện.
1 Van một chiều, 2 Van an toàn, 3 Chổi than, 4 Rôto, 5 Stato, 6,8 Vỏ bơm, 7,9 Cánh
bơm, 10 Cửa xăng ra, 11 Cửa xăng vào.
1.3.4.2 Bộ lọc nhiên liệu.
Bộ lọc nhiên liệu có nhiệm vụ là : lọc tất cả các chất bẩn và tạp chất khác ra khỏi nhiên liệu Nó được lắp tại phía có áp suất cao của bơm nhiên liệu Ưu điểm của loại lọc thấm kiểu dùng giấy là rẻ, lọc sạch Tuy nhiên, loại lọc này cũng có nhược điểm là tuổi thọ thấp, chu kỳ thay thế trung bình khoảng 4500km
Trang 221.Thân lọc nhiên liệu, 2 Lõi lọc, 3 Tấm lọc, 4 Cửa xăng, 5 Tấm đỡ, 6 Cửa xăng vào.
1.3.4.3 Bộ giảm rung động.
Áp suất nhiên liệu được duy trì từ 3,1 ÷ 3,5 (kG/cm2) tùy theo độ chân khôngđường nạp Tuy vậy, do phun nhiên liệu nên vẫn có sự dao động nhỏ trong đườngống Bộ giảm rung động có tác dụng hấp thụ các dao động này bằng một lớp mang
1.3.5 Hệ thống làm mát.
1 Thân máy, 2 Nắp máy, 3 Đường kính ra khỏi động cơ, 4 ống dẫn bọt nước, 5 Van hằng nhiệt, 6 Nắp két nước, 7 Két làm mát, 8 Quạt gió, 9 Puly, 10 ống nước nối tắt
về bơm, 11 Đường nước vào động cơ, 12 Bơm nước, 13 Két làm mát dầu, 14 ống
phân phối nước.
Hệ thống làm mát của động cơ là kiểu tuần hoàn cưỡng bức dưới áp suất củabơm nước và có van hằng nhiệt ở đường nước vào bơm
1.3.6 Hệ thống bôi trơn.
Hình 1.14: Kết cấu bộ lọc nhiên liệu
Hình 1.15: Hệ thống làm mát
Trang 23Hệ thống bôi trơn của động cơ là kiểu cưỡng bức và vung té có lọc dầu toànphần, dùng để đưa dầu bôi trơn và làm mát các bề mặt ma sát của các chi tiếtchuyển động
1.Cacte dầu, 2 Phao hút dầu, 3 Bơm dầu, 4 Van an toàn bơm dầu, 5 Bầu lọc thô, 6 Van an toàn lọc dầu, 7 Đồng hồ báo áp suất dầu, 8 Đường kính dầu, 9 Đường dầu bôi trơn trục khuỷu, 10 Đường dầu bôi trơn trục cam, 11 Bầu lọc tinh, 12 Két làm mát dầu, 13 Van khống chế lưu lượng dầu qua két làm mát, 14 Đồng hồ báo nhiệt độ dầu, 15 Nắp rót dầu,
16 Thước thăm dầu.
CHƯƠNG 2.
NGHIÊN CỨU CÁC HỆ THỐNG TRÊN ĐỘNG CƠ 2AZ-FE.
Hình 1.16: Sơ đồ hệ thống quạt làm mát
Trang 24HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ.
2.1 Mô tả.
Hệ thống điều khiển điện tử động cơ gồm các cảm biến, ECU động cơ, và các
bộ chấp hành Chương này giải thích các cảm biến (các tín hiệu), sơ đồ mạch điện
và các điện áp cực của cảm biến
Các chức năng của ECU động cơ được chia thành điều khiển EFI, điều khiểnDIS, điều khiển ISC, chức năng chẩn đoán, các chức năng an toàn, dự phòng vàcác chức năng khác
Hình 2.1: Hệ thống điều khiển điện tử động cơ
Trang 25Hình 2.2: Sơ đồ mạch nguồn của ECU
nổ máy)
Ắc quy
Trang 26Thí dụ: Mạch ra VC của cảm biến vị trí bướm ga và cảm biến vị trí bàn đạpga.
Hình 2.4: Mạch ra VC của cảm biến vị trí bướm ga và vị trí bàn đạp ga 2.2 Điện cực của cảm biến.
Các cảm biến này biến đổi các thông tin khác nhau thành những thay đổi điện
áp mà ECU động cơ có thể phát hiện Có nhiều loại tín hiệu cảm biến, nhưng có 5loại phương pháp chính để biến đổi thông tin thành điện áp Hiểu đặc tính của cácloại này để có thể xác định trong khi đo điện áp ở cực có chính xác hay không
2.2.1 Dùng điện áp VC (VTA, VPA).
Một điện áp không đổi 5V (điện áp VC) để điều khiển bộ vi xử lý ở bên trongECU động cơ bằng điện áp của Ắcquy Điện áp không đổi này, được cung cấp nhưnguồn điện cho cảm biến, là điện cực VC Sau đó cảm biến này thay góc mở bướm
ga đã được phát hiện bằng điện áp thay đổi giữa 0 và 5V để truyền tín hiệu đi
Hình 2.5: Cảm biến vị trí bướm ga dùng điện áp VC
Nam châm
Mạch IC
điện trở
từ
Trang 27Hình 2.6: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát sử dụng nhiệt điện trở
Như trình bày trong hình minh họa, điện áp được cấp vào nhiệt điện trở củacảm biến từ mạch điện áp không đổi (5V) trong ECU động cơ qua điện trở Cácđặc tính của nhiệt điện trở này được ECU động cơ sử dụng để phát hiện nhiệt độbằng sự thay đổi điện áp tại điểm cực THW
Khi nhiệt điện trở hoặc mạch của dây dẫn này bị hở, điện áp tại điểm THW sẽ
là 5V, và khi có ngắt mạch từ điểm THW đến cảm biến này, điện áp sẽ là 0V Vìvậy, ECU động cơ sẽ phát hiện một sự cố bằng chức năng chẩn đoán
2.2.3 Dùng điện áp Bật/ Tắt.
Các thiết bị dùng công tắc (NSW).
Một điện áp 5V được ECU động cơ cấp vào công tắc này Điện áp ở cực ECUđộng cơ là 5V khi công tắc này tắt OFF, và 0V khi công tắc này Bật ON ECUđộng cơ dùng sự thay đổi điện áp này để phát hiện tình trạng của cảm biến
Các thiết bị dùng tranzito (IGF, SPD)
Đây thiết bị dùng chuyển mạch của transito thay cho công tắc Việc Bật ON
và Tắt OFF điện áp được dùng để phát hiện điều kiện làm việc của cảm biến Đốivới các thiết bị sử dụng công tắc, một điện áp 5V được đặt vào cảm biến từ ECUđộng cơ, và ECU động cơ sử dụng sự thay đổi điện áp đầu cực khi transiro Bật ONhoặc ngắt OFF để phát hiện tình trạng của cảm biến này
Cảm biếnnhiệt độnước làmmát
Trang 28Hình 2.7: Mạch điện sử dụng điện áp Bật/Tắt.
2.2.4 Sử dụng nguồn điện khác cho ECU động cơ.
Hình 2.8: Mạch điện của đèn phanh.
ECU động cơ xác định xem một thiết bị khác đang hoạt động hay không bằngcách phát hiện điện áp được đặt vào khi một thiết bị điện khác đang hoạt động.Hình minh họa: khi công tắc Bật ON, điện áp 12V của ắc quy được đặt vàocực ECU động cơ, và khi công tắc này bị ngắt OFF, điện áp sẽ là 0V
2.2.5 Sử dụng điện áp do cảm biến tạo ra (G, NE, OX, KNK).
Khi bản thân cảm biến tự phát và truyền điện, không cần đặt điện áp vào cảmbiến này ECU động cơ sẽ xác định điều kiện hoạt động bằng điện áp và tần số củadòng điện này sinh ra
Hình 2.9: Sơ đồ sử dụng điện áp do cảm biến tạo ra.
Trang 292.3 Cảm biến lưu lượng khí nạp.
Cảm biến lưu lượng khí nạp là một trong những cảm biến quan trọng nhất vì
nó được sử dụng để phát hiện khối lượng hoặc thể tích không khí nạp
Tín hiệu của khối lượng hoặc thể tích của không khí nạp được dùng để tínhthời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản
Hình 2.10: Sơ đồ mạch điện của cảm biến lưu lượng khí nạp.
Cảm biến đo khối lượng và cảm biến đo lưu lượng không khí nạp có các loạinhư sau:
Cảm biến đo khối lượng khí nạp: Kiểu dây sấy
Cảm biến đo lưu lượng khí nạp: Kiểu cánh và kiểu gió xoáy quang họcKarman
Hiện nay động cơ Toyota Camry 2AZ-FE sử dụng cảm biến lưu lượng khí nạpkiểu dây nóng vì nó đo chính xác hơn, trọng lượng nhẹ hơn và có độ bền cao hơn
2.3.1 Cấu tạo của cảm biến lưu lượng kiểu dây sấy.
Cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy rất đơn giản, gọn và nhẹ Nó là loạicắm phích được đặt vào đường không khí, và làm cho phần không khí nạp chạyqua khu vực phát hiện Như trình bày trong hình một dây nóng và nhiệt điện trở,được sử dụng như một cảm biến, được lắp vào khu vực phát hiện Bằng cách trựctiếp đo khối lượng không khí nạp, độ chính xác phát hiện được tăng lên và hầu nhưkhông có sức cản của không khí nạp Ngoài ra, vì không có cơ cấu đặc biệt, dụng
Cảm biến lưu lượng khí nạp
Trang 30cụ này có độ bền rất cao Cảm biến lưu lượng khí nạp được thể hiện trên cũng cómột cảm biến nhiệt độ không khí nạp gắn vào.
Trong cảm biến lưu lượng khí nạp, một dây sấy được ghép vào mạch cầu.Mạch cầu này có đặc tính là các điện thế tại điểm A và B bằng nhau khi tích củađiện trở theo đường chéo bằng nhau
Hình 2.11: Sơ đồ mạch bên trong của cảm biến lưu lượng khí nạp.
1 Bộ khuếch đại, 2 Nhiệt điện trở, 3 Bộ sấy.
Khi dây sấy này được làm mát bằng không khí nạp, điện trở tăng lên dẫn đến
sự hình thành độ chênh giữa các điện thế của các điểm A và B
Một bộ khuyếch đại xử lý phát hiện chênh lệch này và làm tăng điện áp đặtvào mạch này (làm tăng dòng điện chạy qua dây sấy) Khi thực hiện việc này, nhiệt
độ của dây sấy lại tăng lên dẫn đến việc tăng tương ứng trong điện trở cho đến khiđiện thế của các điểm A và B trở nên bằng nhau (các điện áp của các điểm A và Btrở nên cao hơn) Bằng cách sử dụng các đặc tính của loại mạch cầu này, cảm biếnlưu lượng khí nạp có thể đo được khối lượng không khí nạp bằng cách phát hiệnđiện áp ở điểm B
Trong hệ thống này, nhiệt độ của dây sấy được duy trì liên tục ở nhiệt độkhông đổi cao hơn nhiệt độ của không khí nạp, bằng cách sử dụng nhiệt điện trở
Do đó, vì có thể đo được khối lượng khí nạp một cách chính xác mặc dù nhiệt độkhí nạp thay đổi, ECU động cơ không cần phải hiệu chỉnh thời gian phun nhiênliệu đối với nhiệt độ không khí nạp
2.3.2 Hoạt động và chức năng.
Trang 31Dòng điện chạy vào dây sấy (bộ sấy) làm cho nó nóng lên Khi không khíchạy qua dây này, dây sấy được làm nguội tương ứng với khối không khí nạp.Bằng cách điều chỉnh dòng điện chạy vào dây sấy này để giữ cho nhiệt độ của dâysấy không đổi, dòng điện đó sẽ tỷ lệ thuận với không khí nạp Sau đó có thể đokhối lượng không khí nạp bằng cách phát hiện dòng điện đó.
Trong trường hợp của cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấy, dòng điệnnày được biến đổi thành một điện áp, sau đó được truyền đến ECU động cơ từ cựcVG
Hình 2.12: Nguyên tắc hoạt động và đường đặc tuyến của
cảm biến lưu lượng khí nạp
2.4 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ nước và cảm biến nhiệt độ khí nạp đã được gắn các nhiệtđiện trở bên trong, mà nhiệt độ càng thấp, trị số điện trở càng lớn, ngược lại, nhiệt
2.4.1 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Cảm biến nhiệt độ nước đo nhiệt độ của nước làm mát động cơ
Trang 32Cảm biến nhiệt độ nước đã được gắn các nhiệt điện trở bên trong, mà nhiệt độcàng thấp, trị số điện trở càng lớn, ngược lại, nhiệt độ càng cao, trị số điện càngthấp
Và sự thay đổi về giá trị điện trở của nhiệt điện trở này được sử dụng để pháthiện các thay đổi về nhiệt độ của nước làm mát Điện trở được gắn trong ECUđộng cơ và nhiệt điện trở trong cảm biến này được mắc nối tiếp trong mạch điệnsao cho điện áp của tín hiệu được phát hiện bởi ECU động cơ sẽ thay đổi theo cácthay đổi của nhiệt điện trở này
Khi nhiệt độ của nước làm mát động cơ thấp, phải tăng tốc độ chạy không tải,tăng thời gian phun, góc đánh lửa sớm…nhằm cải thiện khả năng làm việc và đểhâm nóng Vì vậy, cảm biến nhiệt độ nước không thể thiếu được đối với hệ thốngđiều khiển động cơ
Hình 2.14: Sơ đồ cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
2.4.2 Cảm biến nhiệt độ khí nạp.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp này đo nhiệt độ của không khí nạp Lượng và mật
độ không khí sẽ thay đổi theo nhiệt độ của không khí Vì vậy cho dù lượng không
Hình 2.13: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát
ECU
Cảm biếnnhiệt độnước làmmát
Trang 33khí được cảm biến lưu lượng khí nạp phát hiện là không thay đổi, lượng nhiên liệuphun phải được điều chỉnh Tuy nhiên cảm biến lưu lượng khí nạp kiểu dây sấytrực tiếp đo khối lượng không khí Vì vậy không cần phải hiệu chỉnh.
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được lắp bên trong cảm biến lưu lượng khí nạp vàtheo dõi nhiệt độ khí nạp Một nhiệt điện trở nằm trong cảm biến sẽ thay đổi điệntrở tương ứng với nhiệt độ khí nạp Khi nhiệt độ khí nạp thấp, thì giá trị điện trởcủa nhiệt điện trở tăng lên Khi nhiệt độ khí nạp cao thì giá trị điện trở giảm xuống
Sự thay đổi của điện trở được phản ánh dưới dạng sự thay đổi của điện áp đếnECU
Cảm biến nhiệt độ khí nạp được cấp nguồn 5V từ cực THA của ECU qua điệntrở R Điện trở R và cảm biến được mắc nối tiếp Khi giá trị điện trở của cảm biếnthay đổi thì điện áp tại cực THA thay đổi tương ứng
Trang 342.5 Cảm biến vị trí bướm ga.
Cảm biến vị trí bướm ga được lắp trên cổ họng gió Cảm biến này biến đổigóc mở bướm ga thành điện áp, được truyền đến ECU động cơ như tín hiệu mởbướm ga (VTA)
Hiện nay có 2 loại : loại tuyến tính và loại có phần tử Hall được sử dụng Trên
xe Toyota Camry 2.4 ( 2AZ-FE) sử dụng loại có phần tử Hall
Cấu tạo cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall
Hình 2.17: Cấu tạo bên trong của cảm biến vị trí bướm ga.
Cảm biến vị trí bướm ga loại phần tử Hall gồm có các mạch IC Hall làm bằngcác phần tử Hall và các nam châm quay quanh chúng Các nam châm được lắp ởtrên trục bướm ga và quay cùng với bướm ga
Khi bướm ga mở, các nam châm quay cùng một lúc, và các nam châm nàythay đổi vị trí của chúng Vào lúc đó, IC Hall phát hiện sự thay đổi từ thông gây rabởi sự thay đổi của vị trí nam châm và tạo ra điện áp ra của hiệu ứng Hall từ cáccực VTA1 và VTA2 theo mức độ thay đổi này Tín hiệu này được truyền đến ECUđộng cơ như tín hiệu mở bướm ga
Nam châm
Trang 35Hình 2.18: Mạch điện bên trong của cảm biến vị trí bướm ga.
Cảm biến này có 2 mạch, mỗi mạch truyền một tín hiệu VTA1 và VTA2.VTA1 để phát hiện góc mở bướm ga và VTA2 là để phát hiện trục trặc của VTA1.Điện áp tín hiệu cảm biến này thay đổi từ 0V đến 5V tỉ lệ với góc mở của bướm ga
và được truyền đến các cực VTA của ECU Khi bướm ga đóng thì điện áp phát racủa cảm biến giảm và khi bướm ga mở thì điện áp phát ra của cảm biến tăng
ECU tính toán góc mở bướm ga theo tín hiệu này và điều khiển bộ chấp hànhbướm ga tương ứng điều khiển của lái xe Những tín hiệu này cũng được sử dụngtrong việc hiểu chỉnh tỷ lệ không khí nhiên liệu, hiểu chỉnh tăng công suất và điềukhiển cắt nhiên liệu
Cảm biến này không chỉ phát hiện chính xác độ mở của bướm ga, mà còn sửdụng phương pháp không tiếp điểm và có cấu tạo đơn giản, vì thế nó không dễ bị
hư hỏng Ngoài ra, để duy trì độ tin cậy của cảm biến này, nó phát ra các tín hiệu
từ hai hệ thống khác có các tính chất khác nhau
Mạch ICđiện trởtừ
Trang 36Hình 2.19: Đường đặc tuyến của cảm biến vị trí bướm ga.
Bướm ga đống hoàn toàn: vị trí bướm ga được tính theo phần trăm (VTA1) là
2.6 Cảm biến vị trí bàn đạp ga.
Cảm biến vị trí bàn đạp ga (APP) được lắp trong giá bàn đạp ga và có 2 mạchcảm biến: VPA (chính) và VPA2 (phụ) Cảm biến này là kiểu không tiếp điểm Nódùng các phần tử hiệu ứng từ để cung cấp các tín hiệu chính xác, thậm chí trongcác điều kiện lái xe khắc nghiệt như ở tốc độ cao cũng như tốc độ rất thấp Điện ápđược cấp đến cực VPA và VPA2 của ECU, thay đổi giữa 0V và 5V tỷ lệ với góc
mở của bàn đạp ga Một tín hiệu từ VPA được sử dụng để phát hiện góc mở bànđạp ga và được dùng để điều khiển động cơ Một tín hiệu VPA2 cho biết tình trạngcủa mạch VPA và được dùng để kiểm tra APP ECU theo dõi góc mở bàn đạp ga(góc mở bướm ga) thực tế qua những tín hiệu từ VPA, VPA2 và điều khiển bộchấp hành bướm ga theo những tín hiệu này
Nam châm
Trang 37Hình 2.20: Sơ đồ mạch điện cảm biến vị trí bàn đạp ga.
2.7 Các bộ tạo tín hiệu G và NE (Cảm biến vị trí trục cam và cảm biến vị trí trục khuỷu).
Tín hiệu G và NE được tạo ra bởi cuộn nhận tín hiệu, bao gồm một cảm biến
vị trí trục cam hoặc cảm biến vị trí trục khuỷu và đĩa tín hiệu
Thông tin từ hai tín hiệu này được kết hợp bởi ECU động cơ để phát hiện đầy
đủ góc của trục khuỷu và tốc độ động cơ
Hai tín hiệu này không chỉ rất quan trọng đối với các hệ thống EFI mà cònquan trọng đối với cả hệ thống DIS
2.7.1 Cảm biến vị trí trục cam (bộ tạo tín hiệu G).
Cảm biến vị trí trục cam bao gồm một nam châm, lõi thép và được cuộn bằngdây đồng và được lắp trên nắp quy lát Khi trục cam quay, 3 răng trên trục cam điqua cảm biến vị trí trục cam Điều này làm kích hoạt từ trường trong cảm biến vàsinh ra một điện áp trong cuộn dây đồng Trục cam quay cùng với chuyển độngquay của trục khuỷu Khi trục khuỷu quay 2 vòng, sinh ra điện áp 3 lần trong cảm
Mạch IC
điện trởtừ
Hình 2.21: Cấu tạo CB vị trí trục cam
1 Cuộn dây, 2 Thân cảm biến, 3 Lớp cách
điện, 4 Giắc cắm
Trang 38biến vị trí trục cam Điện áp sinh ra trong cảm biến tác dụng như một tín hiệu, chophép ECU xác định được vị trí của trục cam Tín hiệu này được dùng để điều khiểnthời điểm đánh lửa, thời điểm phun nhiên liệu và hệ thống VVT.
Hình 2.22: Sơ đồ mạch cảm biến vị trí trục cam
2.7.2 Cảm biến vị trí trục khuỷu (bộ tạo tín hiệu NE).
Tín hiệu NE được ECU động cơ sử dụng để phát hiện góc của trục khuỷu vàtốc độ của động cơ Hệ thống cảm biến vị trí trục khuỷu bao gồm đĩa tín hiệu cảmbiến và cuộn nhận tín hiệu Đĩa tín hiệu có 34 răng và được lắp trên trục khuỷu.Cuộn nhận tín hiệu được làm từ cuộn dây đồng, một lõi sắt và nam châm
Hình 2.23: Kết cấu cảm biến vị trí trục khuỷu và tín hiệu xung từ cảm biến.
Khi đĩa tín hiệu của cảm biến quay và khi từng răng của nó đi qua cuộn tínhiệu, một tín hiệu xung được tạo ra Cuộn nhận tín hiệu sinh ra 34 tín hiệu ứng vớimột vòng quay của động cơ ECU nhận biết vị trí của trục khuỷu và tốc độ động cơ
Trang 39dựa vào tín hiệu này Dùng những tín hiệu này để điều khiển thời gian phun nhiênliệu và thời điểm đánh lửa.
Hình 2.24: Mạch cảm biến vị trí trục khuỷu.
2.8 Cảm biến Oxy.
Đối với chức năng làm sạch khí xả tối đa của động cơ có TWC (bộ trung hòakhí xả 3 thành phần) phải duy trì tỷ lệ không khí – nhiên liệu trong một giới hạnhẹp xoay quanh tỷ lệ không khí – nhiên liệu lý thuyết Cảm biến ôxy phát hiện xemnồng độ ôxy trong khí xả là giàu hơn hay nghèo hơn tỷ lệ không khí – nhiên liệu lýthuyết Cảm biến này chủ yếu được lắp trong đường ống xả
Cấu tạo.
Cảm biến ôxy có một phần tử làm bằng ziconi ôxit (ZnO2) đây là một loạigốm Bên trong và bên ngoài của phần tử này được bọc bằng một lớp platin mỏng.Không khí chung quanh được dẫn vào bên trong của cảm biến này và phía ngoàicủa cảm biến lộ ra phía khí thải
Hình 2.25: Cấu tạo và đường đặc tính của cảm biến ôxy.
Trang 401 Vỏ, 2 Điện cực rắn (zirconia), 3 Điện cực platin, 4 Bộ sấy (không khí),
5 Phủ lớp gốm.
Ở nhiệt độ cao (400oC [752oF] hay cao hơn), phần tử zirconi tạo ra một điện
áp là do sự chênh lệch lớn giữa các nồng độ của ôxy ở phía trong và phía ngoài củaphần tử zirconi
Ngoài ra, platin tác động như một chất xúc tác để gây ra phản ứng hóa họcgiữa ôxy và cacbon monoxit (CO) trong khí xả Vì vậy, điều này sẽ làm giảmlượng ôxy và tăng tính nhạy cảm của cảm biến
Khi hỗn hợp không khí – nhiên liệu nghèo, phải có ôxy trong khí xả sao chochỉ có một chênh lệch nhỏ về nồng độ của ôxy giữa bên trong và bên ngoài củaphần tử zirconi Do đó, phần tử zirconi sẽ chỉ tạo ra một điện áp thấp Ngược lại,khi hỗn hợp không khí – nhiên liệu giàu, hầu như không có ôxy trong khí xả Vìvậy, có sự khác biệt lớn về nồng độ ôxy giữa bên trong và bên ngoài của cảm biếnnày để phần tử zirconi tạo ra một điện áp tương đối lớn
Căn cứ vào tín hiệu OX do cảm biến này truyền đến, ECU động cơ sẽ tănghoặc giảm lượng phun nhiên liệu để duy trì tỷ lệ không khí – nhiên liệu trung bình
ở tỷ lệ không khí – nhiên liệu lý thuyết