진베이 스타피쉬의 전면 산소센서와 후면 산소센서는 동일하지 않습니다.
EFI 엔진 제어 시스템의 산소 센서는 현대 자동차에서 매우 중요한 센서로, 엔진 배기 가스의 산소 함량이나 농도를 모니터링하고 측정된 데이터를 기반으로 신호 전압을 출력하는 데 사용됩니다. , 이는 연료 분사량을 제어하기 위해 컴퓨터로 피드백됩니다. 일반적으로 배기 시스템에 설치되며 배기 공기 흐름과 직접 접촉합니다.
1. 구조 및 원리
산소 센서는 이산화지르코늄(산소가 있을 때 작은 전압을 생성할 수 있는 세라믹 재료)을 민감한 요소로 사용합니다. 센서 끝 부분에는 이산화지르코늄으로 만들어진 시험관 모양의 슬리브가 있습니다. 센서 내부는 대기로 배출되고 외부는 배기 가스에 노출됩니다. 엔진에서 나오는 배기가스는 배기 매니폴드에 설치된 산소 센서의 끝단을 통과하여 이산화지르코늄 외부에 접촉됩니다. 공기는 센서의 반대쪽 끝에서 들어가 슬리브 내부에 접촉합니다. 케이스의 내부 및 외부 표면은 전극인 다공성 백금(백금)의 얇은 층으로 덮여 있으며, 내부 표면은 음극이고 외부 표면은 양극입니다. 백금은 배기가스의 산소와 일산화탄소를 반응시키는 촉매 역할을 하여 배기가스의 산소 함량을 줄이고 센서의 감도를 향상시킵니다. 일반적으로 외부 전극 표면에는 다공성 알루미나 세라믹 보호층이 있어 배기 가스가 전극을 제거하는 것을 방지할 수 있지만 배기 가스가 보호 층에 침투하여 전극과 접촉할 수 있습니다.
산소 센서의 작동 원리는 배터리의 작동 원리와 유사합니다. 센서의 산화지르코늄 성분은 전해질처럼 작용합니다. 기본 작동 원리는 다음과 같습니다. 특정 조건(고온 및 백금 촉매 작용)에서 지르코니아 내부와 외부의 산소 농도 차이를 사용하여 전위차를 생성하고 농도 차이가 클수록 전위차도 커집니다. . 대기 중 산소 함량은 21%입니다. 농후 혼합물을 연소한 후의 배기 가스에는 실제로 산소가 포함되어 있지 않습니다. 대기 중에 산소가 훨씬 적습니다.
고온과 백금의 촉매 작용으로 음전하를 띤 산소 이온이 지르코니아 슬리브의 내부 및 외부 표면에 흡착됩니다. 대기에는 배기가스보다 산소가 더 많기 때문에 대기와 연결된 케이싱 쪽이 배기가스 쪽보다 더 많은 음이온을 흡수하게 되는데, 양쪽 이온의 농도 차이로 인해 기전력이 발생하게 됩니다. 케이스 배기측의 산소 농도가 낮으면 전극 사이에 고전압(0.6~1V)이 발생합니다. 이 전압 신호는 증폭 및 처리를 위해 ECU로 전송됩니다. 풍부한 혼합, 저전압 신호를 희박 혼합으로 처리합니다. 산소 센서의 전압 신호에 따라 컴퓨터는 이론적 최적 공연비에 따라 혼합물을 14.7:1에 최대한 가깝게 희석하거나 농축합니다. 따라서 산소 센서는 전자 제어식 연료 계량을 위한 핵심 센서입니다. 산소 센서는 고온(끝이 300°C 이상)에 있어야만 그 특성이 충분히 발휘되고 전압을 출력할 수 있습니다. 약 800°C에서 가스 혼합물의 변화에 가장 빠르게 반응하며, 이러한 특성은 저온에서 크게 변화합니다.
2. 사용 및 유지 관리
산소 센서는 1선, 2선, 3선 또는 4선 등 다양한 형태로 제공됩니다. 후자의 두 개는 가열 요소가 장착된 가열식 산소 센서입니다. 사용 중에는 지정된 주행거리나 사용시간 간격에 따라 정기적으로 점검하거나 교체해야 합니다. 신형 모델의 주행거리는 8만~11만㎞를 보장할 수 있다. 감지하는 동안 산소 센서의 출력을 측정하기 위해 스캐닝 장비가 필요한 경우도 있고, 디지털 전압계를 사용하여 혼합 가스의 농도에 따른 출력 전압 신호의 변화와 전압 신호에 대한 ECU의 반응을 감지하는 경우도 있습니다. . 엔진이 정상 작동 온도일 때 산소 센서가 혼합물의 농도에 따라 해당 전압을 출력할 수 없으면 고장난 것으로 판명되어 교체해야 합니다. 산소 센서의 고장으로 인해 혼합기가 너무 진하거나 너무 묽어져 공회전이 불안정해지고, 연료 소비가 과다해지며, 배기가스 과다 배출 등이 발생하게 됩니다. 이때, 엔진 결함 자가 진단 시스템이 엔진 경고등을 켜게 됩니다. 차량의 대시보드에 즉각적인 유지 관리가 필요합니다.
산소 센서 고장에는 두 가지 일반적인 이유가 있습니다.
첫 번째는 서비스 수명이 만료되었기 때문입니다(정상 수명은 약 110,000km).
두 번째는 그을음으로, 납화합물, 실리카겔, 엔진오일 등의 물질이 산소센서에 쌓여 고장의 원인이 됩니다. 산소 센서를 교체할 때 먼저 탭이나 기타 도구를 사용하여 배기관의 설치 나사 구멍에 있는 먼지와 버를 제거해야 합니다. 설치 중에 특수 접착 방지제(흑연 및 유리 가루, 흑연은 타서 제거됩니다. 유리 가루는 실에서 쉽게 제거됩니다. 설치 조임 토크는 15~25N.m 입니다.
참고: 산소 센서 근처에서 고무 윤활제, 벨트 오일 또는 실리콘 함유 스프레이를 사용하지 마십시오.
실리콘 화합물은 센서의 대기 측에 축적되어 잘못된 전압 신호를 유발하고 컴퓨터가 이를 희박 혼합물 신호로 착각하여 혼합물을 너무 희박하게 조정하게 됩니다. 유연 휘발유를 사용하면 반대 효과가 나타납니다. 납 화합물이 센서의 배기 가스 측에 축적되어 컴퓨터가 신호를 풍부한 혼합물로 착각하고 혼합물을 너무 희박하게 조정하게 됩니다. 테스트 시 아날로그(포인터) 전압계를 사용하지 마십시오. 내부 저항이 작고 통과 감지 전류가 센서를 소진시킬 만큼 충분하기 때문입니다. 입력 감지 전류가 소진되는 것을 방지하기 위해 저항계를 사용하지 마십시오. 손상을 방지하려면 2선식 산소 센서의 두 단자를 단락하거나 단선식 출력선을 접지하지 마십시오.
3. 산소 센서 감지
라인 제어 원리. 산소 센서에는 4개의 와이어가 있습니다. 두 개의 흰색 와이어 사이에는 오일 펌프 릴레이에 의해 제어되는 가열 코일이 있으며, 산소 센서는 검정색과 회색 와이어를 통해 신호 전압을 ECU에 보냅니다. 오일 펌프 릴레이 코일의 한쪽 끝은 점화 스위치에 연결되고 다른 쪽 끝은 ECU 핀 3에 연결됩니다. 점화 스위치가 ON이고 엔진이 시동되지 않으면 ECU는 오일 펌프 릴레이에 전원이 공급되도록 제어합니다. 약 1초 동안 오일 펌프는 엔진 시동을 준비하기 위해 약 1초 동안 오일을 공급하며, 이때 ECU 제어 오일 펌프 릴레이 코일은 항상 전원이 공급됩니다. 산소 센서 가열 코일에 전원이 공급되어 가열됩니다. 중앙 배선 기판, 즉 F3에 위치한 5번 퓨즈(20A)가 가열 회로에 직렬로 연결됩니다. 라인 감지는 정적 감지와 동적 감지의 두 가지 유형으로 구분됩니다.
1． 정적 감지
가열 코일(플러그 1-2)의 전원 공급 전압 감지: 점화 스위치가 0FF이고, 전원 플러그를 뽑고, 1-2 사이의 전원 전압을 감지하고, 점화 스위치를 켭니다. 시동이 걸리지 않으면 전원 공급 장치 전압이 즉시 12V로 표시됩니다. 또는 짧은 시간 동안 엔진을 시동하는 경우 전원 공급 장치 전압은 12V여야 합니다. 그렇지 않으면 오일 펌프 릴레이 회로를 확인하십시오.
가열 코일(소켓 1-2)의 저항 확인: 1-2 사이의 저항을 확인합니다. 0.5~20Ω이어야 하며 이 값은 온도와 관련이 있습니다.
2． 동적 감지
산소 센서의 신호 전압 감지(3-4): 점화 스위치를 끄고 전원 플러그를 꽂은 다음 점화 스위치를 켜고 엔진을 시동하고 부하 없이 작동합니다. 감지 3과 4 사이의 신호 전압은 0.2~0.8V 사이여야 하며 이 범위 내에서 스윙해야 합니다.