Trên các dòng xe tải đạt tiêu chuẩn khí thải Euro 4, Euro 5 và Euro 6 (Howo Sinotruk, Shacman, Chenglong, Hino, Isuzu, Hyundai Trago, Dongfeng), hệ thống xử lý khí thải khử xúc tác chọn lọc SCR sử dụng bộ đôi cảm biến quan trọng nhất là cảm biến nồng độ oxit nitơ (NOx Sensor) và cảm biến nhiệt độ khí xả (Exhaust Gas Temperature – EGT). Việc thực hiện chuẩn xác đo kiểm cảm biến NOx xe tải và cảm biến nhiệt độ khí thải giúp anh em thợ nhanh chóng xác định nguyên nhân khiến xe bị nổi đèn Check khí thải vàng, xe không chịu phun dung dịch Ure DEF AdBlue hoặc bị ECU khóa công suất giảm 40% mô-men xoắn. Nắm vững phương pháp đo kiểm cảm biến NOx xe tải bằng đồng hồ vạn năng VOM và mạng giao tiếp dữ liệu giúp bắt đúng bệnh mà không cần thay oan cụm cảm biến đắt tiền.

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cụm cảm biến NOx xe tải

Hệ thống giám sát khí thải SCR trên xe tải diesel vận hành theo mạng truyền thông kỹ thuật số SAE J1939. Một cụm cảm biến NOx tiêu chuẩn luôn gồm 2 bộ phận tách rời liên kết với nhau:

  • Đầu dò gốm Zirconia (Probe Head): Gắn trực tiếp vào đường ống xả (gồm cảm biến NOx đầu vào trước bầu xúc tác SCR và cảm biến NOx đầu ra sau bầu xúc tác). Đầu dò tích hợp bộ sấy nhiệt điện trở bên trong để tự đốt nóng lên nhiệt độ làm việc từ 600°C – 800°C nhằm kích hoạt buồng phản ứng điện hóa đo lượng khí NOx và nồng độ oxy dư.
  • Hộp điều khiển vi mạch tích hợp (NOx Sensor ECU Box): Hộp nhôm gắn liền đuôi cảm biến có nhiệm vụ nuôi bộ sấy, khuếch đại dòng điện ion cực nhỏ (cỡ nano-ampe) từ đầu dò và chuyển đổi dữ liệu thành bản tin kỹ thuật số gửi về ECU chính qua đo kiểm mạng CAN Bus xe tải.
  • Sơ đồ chân giắc cảm biến NOx tiêu chuẩn (Giắc 4 chân hoặc 5 chân):
    • Chân Nguồn dương (UBAT 24V): Lấy nguồn dương 24V từ rơ-le chính qua cầu chì bảo vệ.
    • Chân Mass nguồn (GND): Nối về mass sườn khung xe.
    • Chân CAN-High (CAN-H): Dây truyền tín hiệu mạng CAN 250 kbps (điện áp 2.6V – 3.0V).
    • Chân CAN-Low (CAN-L): Dây nhận tín hiệu mạng CAN 250 kbps (điện áp 2.0V – 2.4V).Cách đo kiểm cảm biến NOx xe tải và cảm biến nhiệt độ khí thải SCR
Sơ đồ giắc cắm nguồn và đường truyền mạng CAN phục vụ đo kiểm cảm biến NOx xe tải

2. Bảng thông số đo kiểm tiêu chuẩn cảm biến NOx và cảm biến nhiệt độ khí thải

Dưới đây là bảng thông số tiêu chuẩn khi tiến hành đo kiểm cảm biến NOx xe tải và cảm biến nhiệt độ khí thải EGT bằng đồng hồ vạn năng VOM:

HẠNG MỤC ĐO KIỂM TRẠNG THÁI KIỂM TRA GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN ĐO KIỂM
Nguồn nuôi cảm biến NOx (Chân UBAT) Bật khóa điện ON 24.0V – 28.5V (Lấy nguồn trực tiếp từ rơ-le nạp đề)
Mass cảm biến NOx (Chân GND) Bật khóa điện ON 0.0V (Dưới 0.05V so với mass sắt-xi)
Điện áp mạng CAN-High cảm biến Bật khóa điện ON 2.6V – 3.0V (Xung tín hiệu mạng J1939)
Điện áp mạng CAN-Low cảm biến Bật khóa điện ON 2.0V – 2.4V (Xung tín hiệu đối xứng)
Điện trở cảm biến nhiệt độ EGT (Pt200) Nhiệt độ môi trường ~ 25°C 215 Ω – 225 Ω (Điện trở tăng dần theo độ C)
Điện trở cảm biến nhiệt độ EGT (Pt1000) Nhiệt độ môi trường ~ 25°C 1080 Ω – 1100 Ω (Phổ biến trên xe Hyundai, Isuzu)
Nồng độ NOx thực tế (Data Stream) Xe nổ máy đủ nhiệt độ làm việc 50 ppm – 400 ppm (Đầu ra SCR phải thấp hơn đầu vào)

3. Top 3 pan bệnh kinh điển trên cảm biến NOx và hệ thống khí thải SCR

1. Cháy cuộn sấy gốm bên trong đầu dò cảm biến NOx (Mã lỗi SPN 3216 / P2200)

Đầu dò gốm Zirconia của cảm biến NOx bắt buộc phải được sấy nóng lên trên 600°C mới có thể hoạt động. Khi cuộn sấy nhiệt bên trong đầu dò bị đứt do rung động ống xả hoặc do sốc nhiệt khi gặp nước mưa bắn vào ống pô nóng, hộp cảm biến sẽ báo lỗi mất tín hiệu bộ sấy. Hộp ECU chính không nhận được nồng độ NOx sẽ lập tức khóa van phun Ure và kích hoạt cảnh báo như bài viết phân tích lỗi hệ thống khí thải SCR.

2. Mất nguồn cấp 24V hoặc đứt đường truyền mạng CAN Bus về cảm biến

Vị trí cảm biến NOx nằm ở dưới đáy khung sắt-xi nên đường dây điện rất dễ bị đá văng chém đứt hoặc giắc nối bị nước bùn lọt vào gây rỉ sét chân tiếp điểm. Mất nguồn cấp 24V hoặc đứt 1 trong 2 dây CAN-H / CAN-L sẽ làm máy chẩn đoán báo lỗi NOx Sensor Communication Lost (Mất kết nối cảm biến NOx).

3. Bám muội than đóng tảng làm chết cảm biến nhiệt độ khí thải EGT

Nếu động cơ bị lỗi nhiên liệu gây ra hiện tượng xe tải ra khói đen, một lớp muội carbon dày đặc sẽ bọc kín đầu dò nhiệt độ EGT. Cảm biến báo nhiệt độ khí xả sai lệch (ví dụ khí xả thực tế 280°C nhưng chỉ báo 120°C), khiến ECU hiểu rằng bầu SCR chưa đủ nóng để xúc tác và ra lệnh ngắt toàn bộ chu trình phun Ure.

4. Quy trình 4 bước đo kiểm cảm biến NOx xe tải và cảm biến nhiệt độ chuẩn xưởng

Khi xe tải báo lỗi khí thải hoặc không tiêu hao nước Ure, anh em thợ nên thực hiện đo kiểm cảm biến NOx xe tải theo 4 bước sau:

  1. Đo kiểm tra nguồn cấp 24V và mass tại giắc cảm biến NOx: Rút giắc cắm cảm biến NOx, bật khóa điện ON. Dùng đồng hồ VOM đo chân UBAT phải đạt 24V – 28V (kiểm tra rơ-le và cầu chì liên quan tại bài sơ đồ hộp cầu chì và rơ le xe HOWO). Đo chân GND về mass vỏ xe phải đạt dưới 0.05V.
  2. Đo điện áp mạng giao tiếp CAN Bus tại giắc cảm biến: Đo chân CAN-H phải đạt từ 2.6V – 3.0V và chân CAN-L phải đạt từ 2.0V – 2.4V. Tắt khóa điện đo trở kháng giữa 2 chân CAN phải đạt chuẩn 60 Ω.
  3. Đo kiểm tra điện trở nguội của cảm biến nhiệt độ khí thải EGT: Rút giắc cảm biến nhiệt độ khí xả, chuyển đồng hồ VOM về thang Ohm (Ω) đo giữa 2 chân giắc:
    • Nếu cảm biến loại Pt200: Đo ở nhiệt độ môi trường 25°C đạt khoảng 220 Ω.
    • Nếu cảm biến loại Pt1000: Đo ở nhiệt độ môi trường 25°C đạt khoảng 1090 Ω.
    • Dùng khò nhiệt hơ nhẹ đầu cảm biến: Điện trở đo được phải tăng dần đều đặn theo nhiệt độ. Nếu điện trở báo vô cùng (∞) chứng tỏ cảm biến bị đứt ngầm.
  4. Đọc dữ liệu Data Stream và xóa mã lỗi: Cắm máy chẩn đoán kích hoạt chế độ kiểm tra chức năng hệ thống SCR. Đọc giá trị nồng độ NOx đầu vào và đầu ra khi động cơ nổ máy nóng trên 70°C. Tiến hành xóa mã lỗi lịch sử và cho xe chạy thử trên đường dốc để kiểm tra lưu lượng bơm dung dịch Ure.

Sau khi đo kiểm xong hệ thống khí thải SCR, anh em có thể kết hợp kiểm tra hệ thống nhiên liệu tại cảm biến áp suất dàn Rail, cảm biến nạp tại cảm biến áp suất khí nạp xe tải, cảm biến chân ga tại cảm biến bàn đạp ga xe tải, cảm biến cốt máy tại cảm biến trục khuỷu xe tải, quạt két nước qua quạt làm mát két nước xe tải, củ đề máy phát tại củ đề xe tải không nhảy, tay phanh lốc-kê tại tay phanh lốc kê xe tải, bót lái tại bót lái trợ lực thủy lực xe tải, phanh tại hệ thống phanh hơi xe tải, hộp số tại hộp số 2 tầng Fast Gear, đặt cam theo cách đặt cam động cơ Weichai, cân bơm cơ tại chỉnh góc phun sớm động cơ diesel, lực siết tại bảng lực siết bu lông mặt máy xe tải, xử lý lỗi tụt áp suất dàn Rail P0087 và đối chiếu qua các bảng mã lỗi động cơ: bảng mã lỗi động cơ Weichai, bảng mã lỗi xe HOWO, bảng mã lỗi xe tải Isuzu, bảng mã lỗi xe tải Hino, bảng mã lỗi động cơ Cummins, bảng mã lỗi xe tải Hyundai hoặc chuẩn mã lỗi SPN và FMI trên xe tải. Đón đọc thêm nhiều tài liệu kỹ thuật hữu ích tại chuyên mục kiến thức sửa chữa xe tải Alotools.