기통간 공연비

작성자Корея|작성시간13.06.10|조회수781 목록 댓글 1

기통간 공연비라 함은 엔진의 기통간의 농후/희박을 말하는 것으로 특별한 이유가 없는 한 사이클 동안의 각 기통은 전부 "농후 또는 희박"으로 일정하여야 합니다.
그런데 일부 기통이 다른 기통에 비해 너무 농후하거나 희박한 경우 이를 "기통간 공연비가 맞지 않는다"라고 하며 이를 산소 센서를 통해 쉽게 알아낼 수가 있는데 한 사이클에 농후/희박이 바뀌면서 2회 이상 지속적으로 나오면 기통간 공연비가 맞지 않는 것으로 다음과 같은 요인이 있습니다.

⑴ 기통간의 연료 공급의 차이에서 비롯되는 경우
이런 경우는 인젝터의 막힘이나 인젝터 배선 불량 등으로 인젝터의 연료 유량이 다르게 되는 경우에 발생이 되는 것으로 이 때는 산소 센서 시그널의 희박한 것이 0.5[V] 이하와 이상으로 크게 나옵니다.
이런 경우 엔진은 약간 둔하게 진동이 나오며 가속 시 부드러움이 적게 됩니다.

⑵ 기통간 공기 공급의 차이에서 발생하는 경우
이 경우는 태핏 간극 조정이 맞지 않은 경우나 하이드로 태핏의 경우 태핏 속에 기포가 발생하는 것으로 흡입 밸브의 열림량이 정확하지 않아 연소실로 유입되는 공기가 균일하지 않아 발생이 되는데 이런 경우 산소 센서 시그널은 정도에 따라 차이가 있지만 전체적으로 농후/희박의 주기를 보이면서 한 사이클에 한 두번씩 산소 센서 시그널이 약간 낮게(희박하게) 나오게 됩니다.
이런 경우는 매우 종종 발생이 되며 다소 엔진이 거칠다는 정도의 느낌으로 일반적인 고객이나 정비사들은 그냥 정상인 것으로 간과하는 것이 보통입니다.

⑶ 실화가 발생하는 경우
연소실에서 실화가 발생하면 연소실의 산소가 많이 남게 되어 이것이 배기 가스로 나가게 되면 결국 그 기통에 연료가 부족한 것 처럼 산소 센서의 시그널이 나타나게 됩니다.
그래서 이런 경우는 위의 ⑵번과 동일하게 나타나는데 엔진의 상태에서 진동이 매우 심하면서 거칠게 되어 문제가 있음을 감지하게 되어 위의 ⑵번과 구별이 됩니다.

⑷ 일부 기통에 비정상적인 연료 가스 또는 공기 유입이 있는 경우
아래와 같은 요인에 의해서 발생이 되는 것으로 산소 센서 시그널은 위의 "⑵나 ⑶번" 처럼 산소 센서 시그널이 나오며 엔진에서 느끼는 진동이나 거칠음 정도는 "⑵번 보다는 크고""⑶번 보다는 작은" 그 중간이라고 할 수가 있습니다.
ⓐ 연료 가스 유입 : PCV나 캐니스터 포트에서 유입이 되는 연료 가스가 일부 기통으로 유입이 되는 경우 기통간 공연비가 맞지 않게 되는데, 이러한 것은 엔진 개발 초기 때부터 연료 가스가 전 기통에 균일하게 들어갈 수 있도록 포트의 위치를 실험을 통하여 정하게 됩니다.
그래서 정상적일 때는 이상이 없지만 비정상적인 조건에서 유입이 되거나 과도하게 유입이 되면 발생이 됩니다.
ⓑ 공기의 유입 : 인젝터 오링의 절손 등이 있는 경우 이곳에서 공기가 유입이 되거나 연료 라인에 기포 등이 생기는 경우 일부 기통에 공기가 유입이 되면 기통간 공연비가 맞지 않게 됩니다.

⑸ 서지 탱크 내에서 각 기통의 공기 분배가 균일하지 않는 경우
이것은 개발 사의 한계로 발생하는 것으로 보아야 하는 것으로 개발 시에 다양한 시뮬레이션과 실험을 통해 "서지 탱크 내에서 각 기통으로 균일하게 공기가 분배"가 되도록 합니다.
그러나 일정 영역(RPM과 흡입 공기량 영역)에서는 이 분배성이 좋지 않을 수가 있습니다.
그런 경우 일부 영역에서 기통간 공연비가 맞지 않는 것이 나오는데 이러한 것은 일단 정비사 입장세서 "수리 불가"라고 생각을 하여야 합니다.
참고적으로 메이커마다 다르지만, 공기의 각 기통 분배성(이를 Fuel Distribution 이라고 함)의 최대 허용 편차를 가장 많이 들어가는 경우와 적게 들어간 양(무게)으로 "배기 가스 시험 영역에는 ±2.5%이내, 출력 영역(WOT 또는 Full Load 영역)은 ±5.0% 이내"로 합니다.

<기통간 공연비가 맞지 않는 경우 확인하는 방법>
① 각 기분사 : 산소 센서 시그널의 농후/희박의 주기가 인젝터 간격과 동일한 것으로 그 이유는 기통간 공연비가 맞지 않으면 농후/희박의 주기가 한 사이클에 한번씩 나오게 되는데 각기 분사는 한 사이클에 한번씩 연료를 분사하므로 결국 인젝터 간격과 동일하게 되기 때문입니다.

산소센서 파형을 확대하여 보면 한 싸이클에 농후/희박이 정확히 바뀜. 0.5[V] 기준으로 충분히 높고 낮게 나오므로⇒인젝터 막힘에 의한 기통간 공연비 불량

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 인젝터가 한 싸이클에 각 기통별로 한번씩 분사를 한다.

산소센서 농후/희박이 인젝터 간격과 동일하게 겹침. 0.5[V] 기준으로 충분히 높고 낮게 나오므로⇒인젝터 막힘에 의한 기통간 공연비 안 맞음

산소센서 파형을 확대하여 보면 산소센서 시그널의 농후/희박이 0[V]~1[V] 사이를 움직이면서 작게 농후/희박이 바뀌며, 이것이 한 싸이클에 한번씩 나오게 되면 실화가 발생한 것임("실화나 태핏 불량"등의 요인)

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 산소센서 시그널이 전체적으로 농후/희박의 주기가 보이면서 빠르고 작게 농후/희박의 주기가 나오면서 인젝터와 겹침⇒실화임("실화나 태핏 불량"등의 요인)

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 산소센서 시그널이 전체적으로 농후/희박이 바뀌면서 미세하게 인젝터와 동일한 주기로 농후/희박의 주기가 나타나므로 인젝터의 막힘이 아니고 실화로 인하여 발생한 것 임⇒서지 탱크의 공기 공급 분배성 불량

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 한 싸이클에 농후/희박이 바뀜⇒서지 탱크의 공기 공급 분배성 불량

② 그룹 분사 : 기통간 공연비가 맞지 않으면 산소 센서 시그널의 농후/희박의 주기가 인젝터 간격의 2배와 동일하게 나오는데 그 이유는 기통간 공연비가 맞지 않으면 농후/희박의 주기가 한 사이클에 한번 씩 나오게 되는데 그룹 분사는 한 사이클에 두번 씩 연료를 분사하므로 결국 인젝터 간격의 2배(2번 분사할 동안에 농후/희박의 주기가 바뀜)와 동일하게 되기 때문입니다.

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 농후/희박이 빠르게 나오고 있으며, 한 싸이클에 연료를 두번 분사를 하고 있는데 두번 분사와 겹친다는 것은 한 사이클에 한번씩 농후/희박이 나온다는 것을 검증함⇒농후/희박이 0.5[V]를 기준으로 높았다 낮았다 하며, 인젝터 간격과 동일하게 겹침으로 기통간 공연비 불량(인젝터 막힘)

산소센서 파형을 확대하여 인젝터와 겹쳐 보면 농후/희박이 빠르게 나오고 있으며 농후/희박이 0.5[V]를 기준으로 높았다 낮았다 하며 인젝터 간격과 동일하게 겹침으로 기통간 공연비 불량(한 싸이클에 두번 농후/희박의 주기가 나타남으로 두 기통의 인젝터 막힘)

③ 동시 분사 : 기통간 공연비가 맞지 않으면 산소 센서 시그널의 농후/희박의 주기가 인젝터 간격의 2배 또는 4배와 동일하게 나오는데 그 이유는 기통간 공연비가 맞지 않으면 농후/희박의 주기가 한 사이클에 한번 씩 나오게 되는데 동시 분사는 한 사이클에 2번 또는 4번씩 연료를 분사하므로 결국 인젝터 간격의 2배 또는 4배와 동일하다는 것은 한 사이클이 되었다는 것을 나타내기 때문입니다.