산소 센서 및 튜닝

Apr 27, 2023

산소 또는 람다 센서는 현대 연료 분사 시스템에서 가장 중요하면서도 가장 잘못 이해되는 구성 요소 중 하나입니다. 센서가 작동하는 방식과 출력을 해석하는 방법에 대한 기본적인 이해는 고성능 또는 레이싱 엔진을 성공적으로 튜닝하는 데 중요합니다. 전력 추가 장치를 혼합하면 O2 센서의 중요성이 더욱 커집니다. 우리의 목적을 위해 우리는 센서의 화학적 및 전기적 특성에 지나치게 관심을 두지 않습니다. 이 정보는 더 깊이 탐구하고 싶다면 널리 사용할 수 있습니다. 대신 우리는 궁극적인 목표를 달성하는 데 도움이 되는 실용적인 정보에 중점을 둘 것입니다. 최대한 안전하게 엔진에서 많은 동력을 추출합니다.

접할 수 있는 O2 센서에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 협대역 O2 센서는 일반적으로 생산 차량에서 발견되며 가솔린의 14.3:1~15.1:1 범위에서 공연비(AFR)를 정확하게 결정하는 데 사용할 수 있습니다. 내가 공연비를 결정하는 것이지 측정하지 않는다고 말하는 것에 주목하십시오. 이것은 우리가 잠시 논의할 중요한 차이점입니다. 엔진, 특히 경주용 엔진을 튜닝하는 경우 다른 유형의 람다 센서, 즉 광대역 산소 센서를 사용하게 될 가능성이 훨씬 더 높습니다. 더 빠른 응답 시간, 배기 가스의 산소 함량을 직접 측정하는 기능, 약 10.2:1~15.5:1(가솔린 기준)의 사용 가능한 공연비 범위를 갖춘 광대역 람다 센서는 다음과 같은 중요한 정보를 제공합니다. 엔진에서 막대한 양의 전력을 안전하게 추출하는 데 사용됩니다.

광대역 산소 센서를 사용하는 방법을 알아보기 전에 실제로 측정하는 내용을 이해하는 것이 중요합니다. 산소 센서가 나올 때 가장 먼저 떠오르는 것은 AFR입니다. 실제로 산소 센서는 엔진에 얼마나 많은 연료나 공기가 공급되는지 전혀 모릅니다. 오히려 배기가스의 산소 함량을 측정합니다. 이것만으로는 AFR을 결정하는 데 충분한 정보가 아닙니다. 완전 연소가 발생하는 AFR로 정의되는 엔진이 작동하도록 설계된 연료의 화학양론적 값을 알면 엔진이 작동하는 AFR을 계산할 수 있습니다.

하지만 연료 유형을 바꾸거나 혼합물에 아질산염을 추가하면 어떻게 될까요? 연료 유형에 따라 완전 연소를 달성하려면 공연비도 달라야 합니다. 아질산을 주입하려면 스프레이에 의해 운반되는 추가 산소를 수용하기 위해 연료를 추가해야 합니다. 이 시점에서는 더 이상 공기/연료 혼합이 아니라 공기/연료/질소 혼합이 됩니다. 이러한 것들은 엔진에 공급되는 실제 필요한 AFR을 극적으로 변경합니다. 그러나 완전 연소는 엔진에 무엇을 넣든 관계없이 산소 센서에 여전히 똑같이 보입니다.

연료 유형을 고려하기 전에 광대역 산소 센서가 제공하는 이 데이터를 "람다"라고 합니다. 람다 값 "1"은 완전 연소를 나타냅니다. 이는 펌프 가스의 경우 대략 14.6:1에 해당합니다. 1보다 큰 값은 희박한 상태이고, 1보다 작은 값은 풍부한 상태를 나타냅니다. 람다 값을 사용하여 튜닝하는 것은 다양한 유형의 연료 및 전력 추가 장치로 작업할 때 매우 유용합니다. 왜냐하면 최상의 성능을 위한 람다 값은 엔진에 공급하는 것과 관계없이 본질적으로 동일하기 때문입니다.

대부분의 튜너는 안전 마진으로 부스트 또는 니트로가 부족할 때 더 풍부한 목표 람다를 실행합니다. 그러나 내 경험에 따르면 최적의 성능을 얻을 때까지 풍부하게 시작하고 점차적으로 희박하게 튜닝하면 거의 항상 0.9의 람다 값 또는 그보다 약간 낮은 수준으로 끝납니다. .

산소 센서가 제공하는 데이터의 중요성을 안다는 것은 이를 올바르게 설치하는 방법과 교체 시기를 결정하는 방법을 이해해야 함을 의미합니다. 산소 센서 배치는 설정에 따라 달라집니다. 사용되는 센서의 수나 터보차저의 유무 등을 고려해야 합니다. 산소 센서의 각도 및 위치와 관련하여 사용 중인 데이터 로거 또는 ECU의 지침을 따르십시오. 이는 오늘날 시장에 나와 있는 수많은 폐쇄 루프 EFI 시스템으로 튜닝할 때 특히 중요합니다. 선택할 수 있는 다양한 옵션이 있지만 사용되는 시스템에 관계없이 광대역 산소 센서로 튜닝할 때 사용하는 특정 전략이 있습니다.