자동차 엔진 센서의 종류

자동차 엔진 센서의 종류

자동차 엔진에 사용되는 센서는 특정 기능을 수행합니다. 이를 위해 다양한 작동 원리를 이용합니다. 다음은 현대의 자동차 엔진에 일반적으로 사용되는 센서의 종류와 작동 원리를 자세히 설명하겠습니다.

 

1. 산소 센서(O2)

• 작동원리: 산소 센스는 배기가스의 산소 농도를 측정합니다. 일반적으로 지르코니아(Zirconia)또는 티타니아(Titania) 소재를 사용하며, 배기가스와 대기의 산소 농도 차이에 따라 전압 신호를 생성합니다. 이 신호를 통해 연료와 공기의 혼합비를 조절합니다.

2. 대기압 센서(MAP- Manifold Absolute Pressure)

• 작동원리: MAP 센서는 흡기 매니폴드의 압력을 측정하여 엔진 부하를 판단합니다. 일반적으로 피에조저항(Piezoresistive) 소자를 사용하여 압력 변화에 따른 전기 저항 변화를 측정하고, 이를 전기 신호로 변환합니다.

3. 공기 유량 센서(MAF- Mass Air Flow)

• 작동 원리: MAF 센서는 흡입 공기의 양을 측정합니다. 주로 열선형(Hot Wire) 방식과 필름형(Hot Film) 방식이 있습니다. 열선형 방식은 가는 전선을 가열하여 공기 흐름에 의해 냉각되는 정도를 측정하고, 필름형 방식은 공기 흐름에 의해 냉각되는 박막을 사용합니다. 냉각 정도에 따라 전기 신호가 변합니다.

4. 스로틀 위치 센서(TPS- Throttle Position Sensor)

• 작동 원리: TPS 센서는 스로틀 밸브의 위치를 측정합니다. 일반적으로 가변저항기(Potentiometer) 방식으로 스로틀 밸브의 회전 각도에 따라 저항이 변하고, 이에 따른 전압 변화를 측정합니다.

5. 냉각수 온도 센서(ECT- Engine Coolant Temperature)

• 작동 원리: ETC 센서는 엔진 냉각수의 온도를 측정합니다. 일반적으로 서미스터(Thermistor)를 사용하며, 온도 변화에 따라 저항이 변합니다. 이 저항 변화를 전압 신호로 변환하여 온도를 모니터링합니다.

6. 크랭크샤프트 위치 센서(CKP- Crankshaft Position)

• 작동 원리: CKP 센서는 크랭크샤프트의 위치와 회전 속도를 측정합니다. 주로 자석과 홀 효과(Hall Effect) 또는 자기 저항(Magnetic Resistance)을 이용하여 크랭크샤프트의 톱니 구조를 감지하고, 이를 통해 전기 신호를 생성합니다.

7. 캠샤프트 위치 센서(CMP- Camshaft Position)

• 작동 원리: CMP 센서는 캠샤프트의 위치를 측정합니다. CKP 센서와 유사하게 홀 효과 또는 자기 저항 원리를 이용하여 캠샤프트의 위치를 감지하고, 이를 전기 신호로 변환합니다.

8. 노크 센서(Knock)

• 작동 원리: 노크센서는 엔진의 노킹(폭발)을 감지합니다. 주로 피에조 전기 소자(Piezoelectric Element)를 사용하여 엔진 블록의 진동을 감지하고, 노킹이 발생할 때의 충격을 전기 신호로 변환합니다.

9. 오일 압력 센서(Oil Pressure)

• 작동 원리: 오일 압력 센서는 엔진 오일의 압력을 측정합니다. 주로 피에조 저항 소자를 사용하여 압력 변화에 따른 전기 저항 변화를 측정하고 이를 전기 신호로 변환합니다.

10. 연료 압력 센서(Fuel Pressure)

• 작동 원리: 연료 압력센서는 연료 라인의 압력을 측정합니다. 일반적으로 피에조 저항 소자를 사용하여 압력 변화에 따른 전기 저항 변화를 측정하고, 이를 전기 신호로 변환합니다.

11. 연료 탱크 압력 센서(Fuel Tant Pressure)

• 작동 원리: 연료 탱크 압력 센서는 연료 탱크의 압력을 측정합니다. 주로 피에조 저항 소자를 사용하여 압력 변화에 따른 전기 저항 변화를 측정하고 이를 전기 신호로 변환합니다.

12. 배기가스 온도 센서(EGT- Exhaust Gas Temperature)

• 작동 원리: EGT 센서는 배기가스의 온도를 측정합니다. 주로 열전쌍(Thermocouple)을 사용하여 온도 변화에 따라 생성되는 전압을 측정합니다. 열전쌍은 두 종류의 금속을 접합하여 온도 차이에 따른 전압 변화를 이용합니다.

13. 흡기 온도 센서(IAT- Intake Air Temperature)

• 작동 원리: IAT 센서는 흡입 공기의 온도를 측정합니다. ECT 센서와 유사하게 서미스터를 사용하며,ㅡ 온도 변화에 따른 저항 변화를 전기 신호로 변환합니다.

14. EGR 밸브 위치 센서(Exhaust Gas Recirculation)

• 작동 원리: EGR 밸브 위치 센서는 EGR 밸브의 위치를 모니터링합니다. 주로 가변 저항기 방식으로, 밸브 위치에 따라 저항이 변하고, 이에 따른 전압 변화를 측정합니다.

15. 촉매 온도 센서(Catalytic Converter Temperature)

• 작동 원리: 촉매 온도 센서는 촉매 변환기의 온도를 모니터링합니다. 주로 열전쌍을 사용하여 온도 변화에 따라 생성되는 전압을 측정합니다. 이 전압을 통해 온도를 모니터링하고, 촉매 변환기의 효율성을 유지합니다.

16. 배터리 전압 센서(Battery Voltage)

• 작동 원리: 배터리 전압 센서는 배터리의 전압을 모니터링합니다. 간단히 전압 분배기 회로를 사용하여 배터리의 전압을 낮추고, 이를 전기 신호로 변환하여 ECU로 전달합니다.

 

각 센서는 특정한 원리를 바탕으로 작동하며, 이를 통해 엔진의 다양한 상태를 실시간으로 모니터링하고 제어할 수 있습니다. 센서의 종류와 기능은 기술의 발전과 규제의 변화에 따라 계속해서 진화하고 있습니다.