O2 센서 부품 설명

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모델 219를 예로 들어 설명함

157 방화벽 촉매장치

158 언더바디 촉매장치

G3/3 촉매장치 앞 좌측 O2 센서

G3/4 촉매장치 앞 우측 O2 센서

G3/5 촉매장치 뒤 좌측 O2 센서

G3/6 촉매장치 뒤 우측 O2 센서

배열

O2 센서는 다음과 같이 배기장치 전방 부품에 배열되어 있습니다.

• 모델 219 방화벽 촉매장치 앞, 뒤

• 모델 164.1, 251 촉매장치 전방 및 측면(언더바디 촉매장치가 미장착된 배기장치)

G3/3 촉매장치 앞 좌측 O2 센서

G3/4 촉매장치 앞 우측 O2 센서

G3/5 촉매장치 뒤 좌측 O2 센서

G3/6 촉매장치 뒤 우측 O2 센서

A 커넥션 케이블(주조됨)

B 커넥터(4핀)

1 센서 히터 전압

2 센서 히터 접지

3 O2 센서 신호 접지

4 O2 탐침 신호

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O2 센서 커넥터

둥글고 각진 버전

(O2 센서 커넥터 그림)

1 센서 히터 전압

2 센서 히터 접지

3 O2 탐침 신호 접지

4 O2 탐침 신호

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역할

O2 센서는 배기 가스 내의 잔여 산소 함량을 측정하고 해당 전압 신호를 ME 컨트롤 유닛으로 전달합니다. O2 탐침 신호에 따라 다음과 같은 기능이 결정됩니다.

촉매장치 앞 O2 센서(슬레이브 센서)의 O2 탐침 신호

• 혼합비 컨트롤

• 혼합물 형성 자가 조정

• 기능 체인 테스트

촉매장치 뒤 O2 센서(마스터 센서 또는 진단 센서)의 O2 탐침 신호

• 이중 센서 컨트롤

• 촉매장치 효과 감시

구조

전위차 없이 절연된 O2 광역 센서가 사용됩니다.

활성화되어 있는 센서 세라믹은 지르코늄 이산화물의 가스 투과성 세라믹 바디로 구성됩니다. 여러 개의 슬럿이 있는 보호관은 세라믹 바디에 기계적 부하가 걸리거나 온도가 갑자기 상승하지 않게 합니다.

4핀 커넥터를 통해 전기적으로 연결됩니다.각 O2 센서의 탐침 신호 접지 케이블은 ME 컨트롤 유닛까지 개별적으로 배선되어 있습니다.

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기능 원리

1 센서 세라믹

2 경계 표면의 전극

3 배기관

화살표 검은색: 배기 가스

흰색: 외부공기

기능

센서 세라믹은 약 300° C부터 산소 이온을 전도합니다. 센서 세라믹 양쪽 면의 산소 함량 차이가 크면, 센서 세라믹의 특성으로 인해 경계 표면에 전압이 발생합니다(Nernst 전압). 이 Nernst 전압은

배기 가스 내의 잔여 산소 함량을 측정하는 O2 탐침 신호를 생성합니다.

O2 탐침 신호 분석 회로(ME 컨트롤 유닛에서)는 소위 약 450 mV의 센서 역전압을 O2 센서로 전달합니다.

O2 센서가 차가운 경우 센서 내부 저항이 높아

혼합 조성물과 상관 없이

우선 O2 센서 전압이 역전압과 같아집니다.

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O2 센서가 분리된 경우, ME 컨트롤 유닛의 역전압은 O2 탐침 신호 접지 측에서 측정됩니다.

O2 센서 히터

센서 세라믹이 운행 온도에 빠르게 도달할 수 있도록 O2 센서가 가열됩니다. ME 컨트롤 유닛은 접지 신호를 통해 센서 히터를 작동합니다.차가운 상태에서는 가열 전류의 계수가 약 4 정도 증가합니다.

냉각수 온도가 약 20°C 이하이고, 엔진 속도가 높을 경우에는 과열(서모 쇼크)되지 않도록 센서 히터가 꺼집니다.

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여러 차례의 신호 변화를 통한 O2 탐침 신호 패턴(도식)

O2 탐침 신호를 통해 O2 센서의 오류를 감지할 수 있습니다.

O2 센서 전압, 사이클 기간, 센서 상태 변경을 위해서는 규정 한계값이 유지되어야 합니다.

A 최소 센서 전압

(희박 혼합물)

B 최대 센서 전압

(농후 혼합물)

C 시간 측정 하위 한계값

D 시간 측정 상위 한계값

E 희박-농후 전환 시 센서 상태 변경 시간

F 농후-희박 전환 시 센서 상태 변경 시간

G 센서 상태 변경 시간

H 농후한 범위의 임계값

(예: 475 mV 이상)

l 희박한 범위의 임계값

(예: 425 mV 이하)

u 센서 전압(단위: mV)

t 시간(단위: ms)

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O2 탐침 신호

A 농후 혼합물

B 희박 혼합물

λ 혼합비(공연비)

농후 혼합물에서 희박 혼합물(λ=1)로 바뀔 때 O2 탐침 신호의 전압이 급격히 상승합니다.이러한 특성이 혼합비 컨트롤에 사용됩니다.