녹스 센서(NOx Sensor)는 배기가스에서 질소 산화물(NOx - NO, NO₂, N₂O 포함)의 농도를 측정하는 장치입니다

녹스 센서 (NOx Sensor)

녹스 센서(NOx Sensor)는 주로 디젤 및 일부 가솔린 엔진 차량의 배기가스에서 질소 산화물(NOx - NO, NO₂, N₂O 포함)의 농도를 측정하는 장치입니다.

차량이 배기가스 규정을 준수하도록 엔진 제어 장치(ECU)에 실시간 데이터를 제공하는 데 중요한 부품입니다. 이 데이터는 엔진 작동 및 선택적 촉매 환원(SCR)과 같은 후처리 시스템의 효율성을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

 

작동 원리: 대부분의 녹스 센서는 지르코니아(ZrO₂) 세라믹 소자를 기반으로 하는 전기화학적 원리를 사용합니다. 일반적인 센서는 두 개의 셀로 구성됩니다.

1. 첫 번째 셀 (산소 측정): 배기가스 내 잔류 산소량을 측정하여 최적의 공기-연료 비율을 유지하는 데 도움을 줍니다.
2. 두 번째 셀 (NOx 환원): 촉매 작용을 통해 NOx를 질소(N₂)와 산소(O₂)로 환원시킵니다. 센서는 이 환원에 필요한 전류를 측정하며, 이 전류는 NOx 농도에 비례합니다. 그런 다음 데이터는 ECU로 전송됩니다.

녹스 센서의 종류: 녹스 센서가 장착된 대부분의 차량에는 두 개의 센서가 있습니다.

• 상류 센서: SCR 촉매 장치 앞쪽에 위치하여 엔진에서 나오는 NOx 수준을 측정합니다. 이는 요소수 주입량을 결정하는 데 도움이 됩니다.
• 하류 센서: SCR 촉매 장치 뒤쪽에 위치하여 NOx 감소 효율성을 모니터링하고 암모니아 슬립을 감지합니다.

녹스 센서의 응용 분야:

• 디젤 차량: SCR 시스템에 필수적입니다.
• 직접 분사식 가솔린 차량: 더 높은 NOx 배출량을 관리하는 데 도움이 됩니다.
• 산업 분야: 발전소, 보일러 등 고정 연소원의 배출량 모니터링.
• 실내 공기 질: 일부 고급 센서는 실내 공기 오염 물질인 NOx를 감지할 수 있습니다.

고장난 녹스 센서의 증상:

• 엔진 경고등 점등: 가장 일반적인 신호입니다.
• 연비 증가: 비효율적인 연소로 인해 발생할 수 있습니다.
• 엔진 출력/가속 저하: ECU가 비정상적인 NOx 수준을 감지하면 출력을 제한할 수 있습니다.
• 불안정한 공회전 또는 작동: 연소 제어 불량으로 인해 발생할 수 있습니다.
• OBD 고장 코드: 특정 녹스 센서 관련 코드가 표시됩니다 (예: P2200-P2225).

고장 진단 및 원인:

• OBD-II 스캔: 고장 코드를 식별하는 첫 번째 단계입니다. 코드는 일반적으로 P2200에서 P2225 범위에 있습니다.
• 육안 검사: 센서 및 배선의 손상 여부를 확인합니다.
• 멀티미터/오실로스코프: 전압 및 신호 패턴을 테스트합니다 (고급 사용자용).
• 일반적인 고장 원인:
  • 매연 축적
  • 물 유입/부식
  • 기계적 손상
  • 열 충격
  • 과도한 연료 또는 오일 오염
  • 엔진 실화 또는 연료 누출

중요 참고 사항: 녹스 센서는 종종 통합 제어 장치를 포함하며 일반적으로 어셈블리 전체를 교체해야 합니다. 교체 전에 적절한 진단을 수행해야 하며, 교체 후에는 진단 도구를 사용하여 프로그래밍 또는 보정이 필요할 수 있습니다.