TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ NƯỚC LÀM MÁT

Thứ ba, 12/08/2025, 10:30 (GMT+7)

Trong động cơ ô tô hiện đại, việc kiểm soát chính xác nhiệt độ nước làm mát đóng vai trò vô cùng quan trọng để đảm bảo hiệu suất, độ bền và mức tiêu hao nhiên liệu tối ưu. Một trong những bộ phận then chốt thực hiện nhiệm vụ này là cảm biến nhiệt độ nước làm mát (ECT – Engine Coolant Temperature Sensor). Thông qua tín hiệu từ cảm biến, ECU (bộ điều khiển điện tử) có thể điều chỉnh các thông số vận hành động cơ một cách chính xác, góp phần duy trì hoạt động ổn định và bảo vệ động cơ.

1. Chức năng

Nhiệm vụ chính của cảm biến là đo nhiệt độ của chất làm mát và gửi thông tin này về ECU. Dựa vào thông tin này, ECU sẽ điều chỉnh các thông số hoạt động của động cơ như góc đánh lửa sớm, thời gian phun nhiên liệu, tốc độ không tải và chuyển số.

Tín hiệu từ cảm biến cũng được sử dụng trong việc điều khiển hệ thống kiểm soát khí xả (EGR), điều khiển trạng thái hệ thống phun nhiên liệu (Open Loop – Close Loop), và ngắt tín hiệu điều hòa không khí A/C khi nhiệt độ nước làm mát quá cao. Như vậy, cảm biến nhiệt độ nước làm mát không chỉ giúp bảo vệ động cơ mà còn giúp cho việc hoạt động của động cơ trở nên ổn định hơn.

2. Cấu tạo

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát có cấu tạo khá đơn giản. Nó có hình dạng trụ rỗng với ren ngoài. Bên trong cảm biến là một điện trở có hệ số nhiệt điện trở âm. Điều này có nghĩa là khi nhiệt độ tăng, giá trị điện trở sẽ giảm và ngược lại.

Hình 1. Cấu tạo cảm biến nhiệt độ nước làm mát và vị trí trên động cơ

3. Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi điện trở của một vật liệu điện bên trong cảm biến khi nhiệt độ thay đổi. Khi nhiệt độ tăng, điện trở giảm và ngược lại khi nhiệt độ giảm, điện trở tăng.

Hình 2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cảm biến nước làm mát

ECU sẽ gửi điện áp 5V từ bộ ổn áp qua điện trở chuẩn đến cảm biến rồi về ECU và ra mass. Như vậy điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp. Cảm biến kết nối song song với một bộ chuyển đổi tín hiệu thành số, còn gọi là bộ chuyển đổi A/D.

Chính sự thay đổi giá trị của điện trở sẽ làm cho giá trị điện áp gửi đến bộ phận điều khiển ECU thay đổi. Khi nhiệt độ động cơ thấp, giá trị điện trở cảm biến cao và điện áp gửi đến bộ biến đổi A/D lớn. Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi xử lý để thông báo cho ECU biết động cơ đang lạnh. Khi động cơ nóng, giá trị điện trở cảm biến giảm kéo theo điện áp đặt giảm, báo cho ECU biết là động cơ đang nóng.

Điều này cho phép ECU nhận biết được nhiệt độ của chất làm mát và từ đó điều chỉnh các thông số hoạt động của động cơ.

4. Cách kiểm tra

Để kiểm tra cảm biến nhiệt độ nước làm mát, có thể sử dụng đồng hồ đo điện trở, được bố trí như hình 3.

                                  Hình 3. Kiểm tra cảm biến ECT bằng đồng hồ VOM               

Các bước để kiểm tra điện trở cảm biến được thực hiện như sau:

- Tháo cảm biến ra khỏi giắc cắm.

- Dùng đồng hồ VOM, chỉnh sang chế độ đo điện trở.

- Đặt 2 que của đồng hồ vào 2 chân cảm biến để kiểm tra, quan sát kết quả hiển thị trên đồng hồ đo và khi nhiệt độ nước làm mát thay đổi thì kết quả này cũng sẽ thay đổi theo. Nếu điện trở có giá trị thay đổi tương ứng theo bảng giá trị dưới đây thì cảm biến vẫn hoạt động tốt. Nếu không có sự thay đổi gì về điện trở thì tiến hành thay mới cảm biến

Nhiệt độ (Temperature)		Điện trở (Resistance)
°C	°F	(kΩ)
10	50	3.42 - 4.00
20	68	2.31 - 2.59
30	86	1.55 - 1.86
40	104	1.08 - 1.21
50	122	0.77 - 0.85
60	140	0.56 - 0.61
70	158	0.41 - 0.44
80	176	0.31 - 0.33
90	194	0.23 - 0.25
100	212	0.18 - 0.19

Bảng 1. Bảng so sánh sự thay đổi nhiệt độ nước làm mát của xe Kia

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một bộ phận nhỏ nhưng giữ vai trò quan trọng trong việc vận hành và bảo vệ động cơ. Nhờ tín hiệu cảm biến, ECU có thể kiểm soát tối ưu quá trình phun nhiên liệu, đánh lửa, cũng như các hệ thống phụ trợ, đảm bảo động cơ làm việc an toàn, tiết kiệm và bền bỉ.