흡기 온도센서

흡기 온도센서(IAT,Intakeair temperature sensor)

일반적인 흡기 온도센서 회로

흡기 온도센서(IATS, Intake air temperature sensor)는 차량 엔진 흡기장치에 들어가는 공기의 온도를 측정하기 위한 센서이다. 이때 감지된 온도는 필요한 제어회로에 전기적으로 송신된다. 흡기온 센서라고도 한다. 흡기 온도센서는 일반적으로 자동차 한 대에 두 개의 센서가 장착된다. 센서의 이름 그대로 흡입되는 공기의 온도를 측정하는 역할을 하며 온도에 따른 공기량을 계산하고 이를 토대로 연료 분사량을 조절하는데 이용한다.

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개요

흡기 온도센서나 공기 온도센서는 온도센서로 많이 사용되는 부특성 서미스터를 이용한다. 서미스터란 온도변화에 따라 저항이 변화되는 특성을 가지는 저항체를 말하고 부특성이란 온도가 상승하면 저항값이 작아지는 성질을 말하는 것으로 온도가 상승하면 저항이 작아지는 저항체를 부특성 서미스터라고 말한다.(냉각수온 센서 참고)

부특성 서미스터는 자동차 전자제어 시스템에서 각종 온도를 확인하는 온도센서용 소자로 사용되는데 자동차에서 사용되는 온도센서는 공기(대기/흡기) 온도센서외에 냉각수 온도센서, 연료 온도센서, 엔진오일/ATF 온도센서, 연료 잔량 경고등 신호로도 사용된다.

흡기 온도센서는 메이커나 설치되는 위치에 따라 대기온도 센서, 공기 온도센서라고 부르기도 한다.

위치

대부분의 차량에 흡기 온도센서는 두 개가 장착된다. 하나는 에어 플로어 센서에 통합되어 있고 다른 하나는 인터쿨러 파이프에 장착되어 있다. 일반적으로 온도에 따라 반비례로 저항이 변하는 부저항온도계수(NTC Negative temperature coefficient) 특성의 센서이다.

흡기 온도센서의 목적

자동차용 엔진 전자제어 시스템의 최종목표는 엔진에 공급된(흡입된)공기에 알맞은 분량의 연료를 분사하고 분사된 연료가 연소실에서 산소가 잘 결합하여 빠른 시간내에 완벽한 연소가 이루어지면서도 폭발로 얻어진 힘이 모두 엔진을 회전시키는데 사용될 수 있도록 필요한 시점에 최대 폭발압력이 발생되도록 점화시기를 결정하고 또 최근에는 지구 온난화 문제로 자동차 배기가스중의 특정 배출가스를 감소시키면서도 연료소비량을 감소시키는 것이다.

엔진 연소실로 흡입되는 공기는 공기의 온도가 높으면 높을수록 엔진의 흡기효율(체적효율)이 저하되고 공기중 산소밀도가 낮아져 실제 연소에 필요한 산소가 부족해지는 특성이 있어 엔진제어 시스템은 흡입공기 온도센서를 이용하여 엔진에 공급된 공기의 온도를 측정하여 각 온도에 흡입효율과 산소밀도를 연료 분사량을 정밀제어하고 공기온도에 따라 변화되어 연소결과에 큰 영향을 미치는 화염전파시간을 확보하기 위한 점화시기를 결정하는 변수로 사용한다.

흡기 온도에 의한 연료조절량이 작고 다른 센서 시그널을 이용하여 계산이 가능하지만 최근에 강화되는 배출가스 규제에 대응하기 위하여 더욱 더 정밀한 연료량 조정이 필요하고 배출가스 규제로 증가하는 부품수와 부품비용을 절감하기 위하여 대부분 사용하고 있으며(카탈리스트 용량을 최소화하기 위한 방법) 터보시스템에서는 인터쿨러 전후에 2개의 흡기 온도센서를 사용하기도 한다.

흡기 온도센서는 독립적으로 사용되기도 하지만 최근에는 부품수와 비용을 절감하기 위하여 공기량센서(MAF/MAP등)와 일체형으로 설치된다.

흡기 온도센서의 작동

부특성 서미스터는 보통 2선으로 이루어진 회로로 구성되며 한 선은 접지되고 다른 한 선은 기준 전압을 공급하여 온도에 따라 변화되는 온도센서의 저항값에 따라 변화되는 전압공급선의 전압으로 온도를 확인하는 방법을 사용한다.

즉, 한 선은 접지되고 한 선에 기준전압(보통 5V)을 보낼 때 냉각수의 온도가 낮으면 서미스터 저항이 커져 전압이 많이 작아지고(낮아지고) 냉각수 온도가 높으면 서미스터의 저항이 작아져 전압이 조금만 작아지는(상대적으로 높아지는)것을 확인하는 방법이다.

흡기 온도센서 불량 증상

• 엔진 경고등 점등
• 힘든 기동
• 엔진 출력 저하
• 더 많은 연료 소비
• 고장 코드 존재

흡기 온도센서 고장원인

• 기계적인 손상
• 회로 배선의 단선/회로 개방
• 회로의 내부 단락
• 센서 팁 오염

진단

IAT 센서가 고장 났는지 확인하는 진단 절차는 비교적 쉽다. 기본 지식과 사용 가능한 도구가 있으면 직접 할 수 있다. 자동차 수리 설명서를 준비하십시오.

• 자동차에 OBD2 스캐너를 연결한다. 엔진을 켠다.
• 실시간 데이터를 확인하고 IAT 센서의 온도를 확인한다. 일반적으로 온도 판독 값은 외부 온도와 엔진 온도에 따라 차량의 주변 온도보다 10도 더 높거나 낮아야 한다.
• 판독 값이 현실적이지 않으면 IAT에 문제가 있을 수 있다. 센서 또는 배선. 온도가 300도를 넘거나 비현실적인 값이 되면 손상될 수 있으므로 MAF 센서 / IAT 와이어를 확인한다.
• 옴-흡기 온도 센서를 측정하고 사용자와 동일한지 확인한다. 수리 설명서에 따라 옴이 정확하지 않다면 센서를 교체하고 문제 코드를 제거한다.
• 센서가 올바른 것 같으면 센서의 배선과 엔진 제어 장치를 확인하고 측정한다.

참고자료

• 〈흡기 온도 센서〉, 《자동차용어사전》
• 오토케이 스토리, 〈흡기온도센서 20090611〉, 《네이버 블로그》, 2009-06-02
• 자동차에 관한 모든것, 〈자동차 흡기온도센서 어떤 기능을 할까?〉, 《티스토리》, 2021-06-17
• 〈흡기 온도 (IAT) 센서는 어떻게 기능하나? | Ask Pete (Korean)〉, Ask Pete (Korean), 2010-12-15
• Articles, 〈흡기 온도 센서 불량의 7 가지 증상, 위치 및 교체 비용〉, Mont Blanc

같이 보기

• 흡기
• 온도
• 센서
• 온도센서
• 냉각수 온도센서

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