자동차 배기가스 문제의 원인은 산소 센서일 수 있습니다.

자동차 부품으로서 산소 센서는 20년 이상 존재해 왔습니다. 그러나 대다수의 자동차 운전자는 그 기능은 고사하고 알지도 못합니다.
대부분의 사람들이 산소 센서의 존재를 알게 되는 유일한 경우는 엔진 점검 표시등이 켜지고 O2 센서 문제를 나타내는 코드가 있거나 O2 센서가 느리거나 작동하지 않아 차량이 배기가스 테스트에 실패하는 경우입니다. 엔진이 잘 작동하지 않거나 연료를 너무 많이 사용하는 경우 누군가 새 O2 센서가 필요할 수 있다고 말할 수 있습니다. 그러나 대부분의 경우 그들은 모든 종류의 주행성 및 배출 문제로 종종 비난받는 이 신비한 작은 장치를 진단하거나 테스트하는 방법에 대한 실마리를 갖지 못할 것입니다.
O2 센서는 연료 혼합을 모니터링하여 엔진 컴퓨터(파워트레인 제어 모듈)가 공기/연료 비율을 조정하여 가능한 가장 낮은 배출량과 최상의 연비를 유지할 수 있도록 합니다. O2 센서는 배기 가스의 연소되지 않은 산소에 반응하여 이를 수행합니다. 센서는 공기/연료 혼합물이 풍부해지면 증가하고 공기/연료 혼합물이 희박해지면 떨어지는 작은 전압 신호(일반적으로 1볼트 미만)를 생성합니다. 그것은 연료 혼합물이 바뀔 때마다 컴퓨터에 신호를 보내는 풍부/희박 스위치와 같은 역할을 합니다.
컴퓨터는 O2 센서가 읽는 것과 반대로 작동하여 균형 잡힌 연료 혼합물을 유지합니다. O2 센서가 풍부(너무 많은 연료)를 판독하면 컴퓨터는 각 인젝터 펄스의 켜짐 시간을 단축하여 엔진으로 분출되는 연료의 양을 줄입니다. 이렇게 하면 혼합물이 희박해집니다. O2 센서가 이를 감지하고 희박한 판독값(연료 부족)을 제공하는 즉시 컴퓨터가 반응하고 각 인젝터 펄스의 작동 시간을 늘려 더 많은 연료를 추가합니다. 앞뒤로 균형을 맞추는 행위는 이상적에 가까운 평균적인 혼합을 만듭니다. 이것은 오늘날의 차량이 매우 낮은 배출 수준을 유지할 수 있게 해주는 "연료 피드백 제어 루프"이며, O2 센서는 이 루프의 핵심 센서입니다.
컴퓨터는 냉각수 센서, 스로틀 위치 센서, 매니폴드 절대 압력 센서, 기류 센서 등과 같은 다른 센서 입력도 사용하여 변화하는 작동 조건에 맞게 필요에 따라 공기/연료 라디오를 더욱 미세 조정합니다. 그러나 O2 센서는 연료 혼합물에 어떤 일이 발생하는지 결정하는 주요 입력을 제공합니다. 따라서 O2 센서가 제대로 읽지 않으면 모든 것이 망가집니다.
일반적으로 불량 O2 센서는 낮음(희박)으로 표시되어 엔진이 너무 많이 작동하고 너무 많이 오염되며 너무 많은 가스를 사용합니다. 낮은 판독값은 노후, 오염, 잘못된 배선 연결 또는 엔진의 점화 또는 압축 문제와 같은 여러 가지 이유로 인해 발생할 수 있습니다.

늙어가기
O2 센서가 오래되면 예전처럼 빠르게 반응하지 않습니다. 지연 시간이 증가하면 센서가 느려지고 엔진이 공기/연료 혼합물을 가까운 균형으로 유지하지 못합니다. 엔진에서 오일이 연소되거나 내부 냉각수 누출이 발생하면 센서 요소가 오염되어 센서가 고장날 수 있습니다. 납 휘발유가 여전히 사용 가능했던 시절에는 납 연료 한 탱크가 몇 백 마일 내에 대부분의 O2 센서를 죽일 것입니다. (이것이 정부가 최종적으로 유연 연료를 제거한 주된 이유입니다.)
센서는 연료가 아닌 배기 가스의 산소에 반응하기 때문에 연소되지 않은 공기가 실린더를 통과하도록 허용하는 엔진 문제는 O2 센서를 속여 린을 판독하게 합니다. 점화 플러그가 잘못 점화되거나 배기 밸브가 새는 경우(배기 매니폴드 개스킷이 새는 경우에도) 배기 장치에 충분한 공기가 유입되어 센서 판독값을 망칠 수 있습니다. 센서에 손상을 주지는 않지만 배출가스 및 연비를 해치는 풍부한 주행 조건을 만듭니다.

뜨거워지다
O2 센서에 대해 알아야 할 또 다른 사항은 전압 신호를 생성하려면 센서가 뜨거워야 한다는 것입니다(화씨 617도에서 662도). 배기 가스가 센서를 가열하는 데 몇 분 정도 걸릴 수 있으므로 최신 차량의 대부분의 O2 센서에는 전기 히터 회로가 내장되어 있어 센서 온도를 최대한 빨리 높일 수 있습니다. 이들은 일반적으로 2선식 및 2선식 OXNUMX 센서입니다. 단선 및 XNUMX선 OXNUMX 센서는 가열되지 않습니다.
히터 회로에 오류가 발생하면 배기 가스가 뜨거워지면 O2 센서의 작동에 영향을 미치지 않지만 컴퓨터가 폐쇄 루프로 들어가는 것을 지연시켜 차량이 배출 테스트에 실패할 수 있습니다.

체크아웃하기
O2 센서는 다양한 방법으로 진단할 수 있으며 대부분 특수 장비가 필요합니다. 구형 차량(1995년 이전)에서 수동 "플래시 코드"를 사용할 수 있지만 대부분의 최신 차량에서 문제 코드를 가져오려면 스캔 도구 또는 코드 판독기가 필요합니다. O2 센서 문제가 의심되는 경우 스캔 도구, 전압계 또는 디지털 오실로스코프를 사용하여 센서의 응답 및 전압 출력을 모니터링할 수 있습니다. 테스트에서 O2 센서가 작동하지 않거나 느려지는 것으로 확인되면 교체가 유일한 수리 옵션입니다. 불량 O2 센서를 "청소"하거나 "재생"할 방법이 없습니다.
참고: 교체용 센서는 원본(가열 또는 비가열)과 기본 유형이 동일해야 하며 성능 특성 및 히터 와트 요구 사항이 동일해야 합니다. 잘못된 O2 센서를 설치하면 엔진 성능에 영향을 미치고 엔진 컴퓨터의 히터 제어 회로가 손상될 수 있습니다. 따라서 O2 센서 공급업체의 교체 목록을 따르십시오.
그리고 외모로만 가지 마세요. 일부 교체용 O2 센서에는 OEM 유형의 배선 연결이 있으며 설치를 위해 수정할 필요가 없습니다. 다른 것(일반적으로 "범용 O2 센서")은 센서 와이어를 원래 커넥터 하네스에 연결해야 합니다.
산소 센서 교체 시기
최고의 엔진 성능을 유지하기 위해 센서가 교체되지 않을 때까지 기다릴 필요가 없습니다. 현재 일부 전문가들은 예방적 유지보수를 위해 특정 마일리지 간격으로 O2 센서를 교체할 것을 권장합니다. 2년부터 1976년대 초까지 사용된 가열되지 않은 1990선식 또는 30,000선식 O50,000 센서의 권장 간격은 2~1980마일마다입니다. 1990년대 중반부터 60,000년대 중반까지 사용된 가열식 1996선식 및 100,000선식 OXNUMX 센서는 XNUMX마일마다 교체할 수 있습니다. 그리고 XNUMX년 이후 OBD II 차량의 권장 교체 주기는 XNUMX마일입니다.
어떤 유형이 사용되는지 알기
가장 일반적인 지르코니아 유형 O2 장치는 모두 동일하게 작동하지만 티타니아 O2 센서와 "광대역" O2 센서도 있습니다. 비가열 지르코니아 O2 센서는 가장 오래된 유형입니다. 그들은 하나 또는 두 개의 전선을 가지고 있으며 정상 작동 온도에 도달하기 위해 배출구의 열에만 의존하기 때문에 냉간 시동 후 신호를 생성하는 데 최대 몇 분이 걸립니다. 결과적으로 가열되지 않은 센서는 유휴 상태에서 냉각되고 엔진 제어 시스템이 "개방형 루프" 작동(고정된 공기/연료 비율 설정)으로 되돌아가도록 하는 신호 생성을 중지할 수 있습니다.
1982년에는 센서 내부에 특수 히터 회로를 추가하여 더 빨리(2~30초 내에) 작동 온도까지 올릴 수 있는 가열 지르코니아 O60 센서가 등장했습니다. 이를 통해 엔진이 더 빨리 폐쇄 루프로 전환되어 콜드 스타트 ​​배기가스를 줄일 수 있습니다. 또한 유휴 상태에서 센서가 냉각되는 것을 방지합니다. 히터는 전압을 공급하기 위해 별도의 전기 회로가 필요하므로 가열된 센서에는 일반적으로 XNUMX개 또는 XNUMX개의 와이어가 있습니다.
Titania O2 센서는 다른 유형의 세라믹을 사용하며 지르코니아 유형 O2 센서와 다른 종류의 신호를 생성합니다. 공연비에 따라 변하는 전압 신호를 생성하는 대신, 센서의 저항이 변하여 공연비가 풍부할 때 낮은(1,000옴 미만) 상태에서 공연비가 풍부할 때 높은(20,000옴 이상) 상태가 됩니다. 비율이 희박하다. 스위칭 포인트는 이상적이거나 이론적인 공기/연료 비율에서 바로 발생합니다. 엔진 컴퓨터는 기본 기준 전압(응용 분야에 따라 1볼트 또는 5볼트)을 공급한 다음 센서의 저항 변화에 따라 센서 반환 전압의 변화를 읽습니다. Titania O2 센서는 일부 구형 Nissan 및 1987-1990 Jeep Cherokee, Wrangler 및 Eagle Summit 모델을 포함한 일부 응용 분야에서만 사용됩니다.
1997년 일부 차량 제조업체는 새로운 유형의 O2 센서를 사용하기 시작했습니다. 가열식 평면 O2 센서에는 심블이 아닌 편평한 세라믹 지르코니아 요소가 있습니다. 전극, 세라믹 전도성 층, 절연체 및 히터는 모두 하나의 스트립에 함께 적층됩니다. 새로운 디자인은 골무형 지르코니아 센서와 동일하게 작동하지만 "후막" 구조로 인해 더 작고 가벼우며 오염에 더 강합니다. 새로운 히터 요소는 또한 더 적은 전력을 필요로 하며 단 10초 만에 센서를 작동 온도까지 올립니다.
일부 신차는 또한 평면 설계와 유사하지만 공기/연료 비율에 정비례하여 변경되는 더 높은 전압 신호를 생성하는 광대역 O2 센서를 사용하고 있습니다(다른 유형의 O2 센서처럼 앞뒤로 전환하는 대신). ). 이를 통해 엔진 컴퓨터는 완전히 다른 작동 전략을 사용하여 공기/연료 비율을 제어할 수 있습니다. 균형 잡힌 평균 혼합비를 만들기 위해 공기/연료 비율을 리치에서 린으로 앞뒤로 전환하는 대신 필요에 따라 연료를 추가하거나 빼서 14.7:1의 안정적인 비율을 유지할 수 있습니다.