점화계통의 파형보기


1. 고장 내용


1. 점화계를 구동하는 선에 전원이 통하지 않는다.

고장원인

1.1 점화계 전원 공급(12V) 선이 끊어 졌음
1.2 ECU 내부에 그라운드 시켜주는 부품 또는 계통의 작동 불량

수리방법

1.1 전원이 공급되는 코일 선에 끊어진 부분을 수리한다.엔진 작동 중에 각 기통에서 점화 시 마다 전원을 통전 후 끊어주는 배선이 있다. 이 배선이 단락 되는 경우이다.
1.2 점화계와 ECU사이의 선이 12V와 합선되어 숏트에 의한 ECU내부 부품의 손상임
(가) 점화계와 ECU사이의 선이 12V와 합선된 부분을 수리한다.
(나) ECU를 교환한다.

엔진 현상

시동이 잘 안 걸리며, 시동이 걸려도 부조가 매우 심하며 바로 시동이 꺼진다가속을 하려면 매우 울컥거리는 현상이 발생한다.

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"확인 부분 1" 부분에 이상이 있을 때 :



참조 : 점화 계통을 볼 때는 가능한 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 보는 것이 좋으며, 정확히 각 기통을 알기 위해서는 캠 앵글 시그널도 같이 보는 것이 좋다.


2. 점화 시기(Spark advance)가 맞지 않는다.

고장원인

2.1 크랭크 앵글의 시그널에 노이즈가 발생되었다.
2.2 순간적인 피스톤의 속도가 급격히 줄면서 롱 투스의 판단이 잘못 되었다.

수리방법

2.1 노이즈가 일어나지 않도록 조치한다.
(가)크랭크 시그널 선에 실드를 ECU와 30mm 이내까지 한다.
(나) 점화계통 배선에 실드를 한다.

2.2 크랭크 앵글 센서와 플라이휠 사이의 간격을 맞춘다.
사이의 간격(Air gap) 스팩 : 0.5 ∼ 1.5mm범위
< 참 고 1 > 수동기어 차량에서 저속에서 높은 기어단수상태에서 급히 가속페달을 밟는 경우, 간헐적으로 발생 할 수 있으며 이런 경우 에어갭(Air gap)을 줄이면 현상은 줄어드나 근본적인 해결방법은 되지 않는다

엔진 현상

툭 툭 치듯이 진동이 매우 심하며, 엔진 회전수의 변동이 급격하다. 공회전 중에는 간헐적으로 시동이 갑자기 꺼지며, 특히 LPG차량의 경우 가속 중에 이런 문제가 발생하면 역화 현상이 심하게 발생한다.

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참조 : 점화 계통을 볼 때는 가능한 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 보는 것이 좋으며, 정확히 각 기통을 알기 위해서는 캠 앵글 시그널도 같이 보는 것이 좋다


3. 점화가 비정상적으로 이루어지지 않는다

고장원인

3.1 크랭크 앵글의 숏트 투스의 개수가 맞지 않는다.
3.2 롱 투스의 위치 판단을 잘못 하였다.

수리방법

3.1 크랭크 앵글 센서에 노이즈가 발생되지 않도록 한다.
(가) 크랭크 시그널 선에 실드를 ECU와 30mm 이내까지 한다.
(나) 점화계통 배선에 실드를 한다.

3.2 크랭크 앵글 센서와 플라이휠 사이의 간격을 맞춘다.
사이의 간격(Air gap) 스팩 : 0.5 ∼ 1.5mm범위
< 참 고 1 >
수동기어 차량에서 저속에서 높은 기어단수상태에서 급히 가속페달을 밟는 경우, 간헐적으로 발생 할 수 있으며 이런 경우 에어갭(Air gap)을 줄이면 현상은 줄어드나 근본적인 해결방법은 없다.
< 참 고 2 >
이 현상은 실제 간헐적으로 발생하여 빈도가 적으면 써지(Surge)현상으로 나오며, 그 순간을 포착하기 힘들어 자동으로 레코딩하여 요인이 되는 해당부품을 찾아야 하며, 부품을 교환하여 빈도수를 줄일 수 있지만 근본해결은 현실적으로 매우 어렵다.

엔진 현상

공외전 중에는 갑자기 엔진이 심하게 흔들거리다가 안정이 되거나 시동이 꺼지며, 주행 중에는 간헐적으로 앞뒤 방향의 울컥거림(Surge)이 심하게 나타난다.

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참조 : 점화 계통을 볼 때는 가능한 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 보는 것이 좋으며, 정확히 각 기통을 알기 위해서는 캠 앵글 시그널도 같이 보는 것이 좋다.


4. 드웰 시간(Dwell time)이 맞지 않는다

고장원인

4.1 ECU에서 밧데리 전압을 읽고 있는 배선에 전압 변화가 심하다.
4.2 ECU에서 밧데리 전압을 읽고 있는 배선에 짧은 순간에 간헐적으로 전압 변화가 심하다.
4.3 크랭크 앵글의 숏트 투수의 개수가 맞지 않는다.
4.4 롱 투스의 위치 판단을 잘못 하였다.

수리방법

4.1 ECU에 전압이 얼마인지를 읽고 있는 밧데리 공급 선에 저항변화를 주는 요인을 제거 한다.
(가) ECU가 밧데리 전압을 읽고 있는 배선이 키 박스(IG1)에 연결되어 있는 경우 밧데리 플러스(+)에 직접 연결한다.
(나) 위의 "(가)"가 아닌 경우 이 배선에 전자제어와 직접 관련 없는 장치(임의로 장착한 전바 부품들)에 공급하는 배선이 있으면 이를 V7배선과 분리하여 따로 연결 시킨다.
4.2 위의 "(가), (나)"와 상관없는 경우는 ECU핀의 밧데리 전압을 인식하고 있는 선에 같이 연결되어 있는 부품에 순간적인 과부하가 간헐 적으로 걸리는 경우 이므로 이를 개선한다.
(가) 브레이크 램프에 과부하가 걸리는 가 확인한다.
(나) 쿨링팬에 과부하가 걸리는 가 확인한다.
(다) 에어컨 모터 또는 에어콘 크러치에 순간적인 과부하가 있는가 확인한다. (라) 연료 펌프에서 순간적으로 과부하가 걸린다.
(마) 메인릴레이 후 단에서 간헐적으로 짧은 순간 과 부하가 걸린다.
< 참 고 2 >
이 현상은 실제 간헐적으로 발생하여 빈도가 적으면 써지(Surge)현상으로 나오며, 그 순간을 포착하기 힘든 경우에는 자동으로 레코딩하여 요인이 되는 해당부품을 찾아야 하며, 부품을 교환하여 빈도수를 줄일 수 있지만 근본해결은 현실적으로 매우 어렵다

엔진 현상

엔진의 회전이 거칠어지며, 녹 센서가 달린 경우 과도한 노킹 판정으로 점화시기가 많이 지각이 되며 이로 인해 출력이 저하되고 연비가 나빠지는 현상이 발생한다.

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참조 : 점화 계통을 볼 때는 가능한 크랭크 앵글 센서 시그널과 같이 보는 것이 좋으며, 정확히 각 기통을 알기 위해서는 캠 앵글 시그널도 같이 보는 것이 좋다


5. 기통 간 점화 2차 파형의 형상이 다르다.

고장원인

5.1 플러그 팁 간극이 다르거나, 팁 부분이 오염이 되어 있다.
5.2 연소실 내부의 압축 압력이 차이가 있다.
5.3 2차 코일의 상태가 비 정상이다.

수리방법

5.1 플러그 상태를 확인하여, 비 정상이면 새 것으로 교환한다.
5.2 각 기통 간의 압축 압력을 비교하여, 비 정상적인 압력을 보이는 기통의 압축압력이 정상이 되도록 수리한다.
5.3 코일에 흐르는 전류가 6±0.5A인지를 확인하여 차이가 나면, 코일 및 배선 등을 점검한다.
5.4 점화 2차 파형을 각 기통별로 상대 비교하여 본 후 상대적으로 피크 전압/방전 전압/방전 시간 등에 큰 차이를 보이는 기통을 찾아 수리한다

엔진 현상

엔진의 회전이 거칠어지며, 녹 센서가 달린 경우 과도한 노킹 판정으로 점화시기가 많이 지각이 되며 이로 인해 출력이 저하되고 연비가 나빠지는 현상이 발생한다.

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좌측의 경우 : 플러그 팁 간극이 넓거나, 점화 2차의 점화계통에서 저항이 커진 경우
우측의 경우 : 플러그 간극이 좁거나, 혼합비가 농후하거나 압축비가 낮음 등과 같이 연소실 내부에서 요인이 존재


2. 현장 사례

< 사례 1 >

차량 : 티뷰론 2.0L DOHC, 주행 거리 42,000Km
현상 설명 : 백금 플러그를 장착하였는데, 가속 중에 엔진에 힘이 없고 또한 저온에서 배기 가스의 색깔이 검게 나오면서 추운 날 시동이 잘 걸리지 않는다.
원인 : 백금 플러그 자체의 문제가 있는 것이 아니고 플러그를 레이싱 용과 같이 고온에서 사용할 수 있는 아주 심한 냉형이 장착되었다. 그래서 팁 부분에 온도가 너무 낮아 점화 2차 방전이 되면서 생기는 불 꽃이 연료에 연소를 시키는데 충분치 않았음
파형 보기 : 전부 백금 플러그를 사용할 때는 점화 2차 파형 상의 차이를 느끼지 못하였으나, 제 사양의 플러그(열가 7번)를 일부 기통에 장착하였을 때 차이가 확연히 나타남.


설명 (유추 해석):
백금 플러그에서 냉형이다 보니, 플러그 팁 부분이 쉽게 가열되지 않아 저항이 크지 않았다. 그래서 피크 전압이 연료에서 열 전자를 방출시키기 전에 플러그 팁 부분으로 흐르게 되었고 팁 부분의 저항은 연료에서 발생한 열전자를 통해 방전될 때 보다 저항이 크므로 방전 전압은 약간 높게 방전이 된 것이다.
확대 응용 : 방전 전압이 높으면서 짧게 나올 때는 연료에서 방출 된 열전자를 통해 방전이 되는 것이 아니고 다른 부분으로 방전이 되면서 결국 연료에 불 꽃을 제대로 전달하지 못한다.
㉠ 플러그 팁 부분의 카본 등의 과대 부착.
㉡ 연료가 너무 희박한 경우
㉢ 고압 선이 단락되었거나 상태가 좋지 않아 피크 전압이 낮은 경우
㉣ 플러그 팁 부분의 간극이 너무 넓다.
㉤ 점화 코일이 나빠 점화 2차 전압이 충분치 않다.

< 사례 2 >
차량 :
스쿠프 알파 1.5L 터보, 주행거리 128,000Km
현상 설명 : 시동이 걸리다가 꺼지면서 다시 시동을 걸면 제대로 안 걸린다. 그러다가 한참 지나면 다시 시동이 걸리는데 조금 지나면 다시 시동이 꺼진다.
원인 : 스파크 플러그에 저항이 없는 것을 사용하여 방전된 후에 발생한 과다한 노이즈가 ECU에 영향을 주어 ECU에서 오류를 일으키게 하였다.
파형 보기 : 일반적인 점화 2차 파형과는 달리 방전 후에 점화 파형의 오실레이션(오락 내리락 하는 것)이 크고 길었다. 다른 점화 플러그와 같이 파형을 보니 확연히 차이가 났다.


설명 :
점화 시에 발생하는 점화 2차 파형은 자동차에 가장 큰 전기적인 노이즈를 발생시키는 요인으로 이 사례에서는 ECU의 정상 작동을 저해하였지만, 그 외에 바로 느낄 수 있는 오디오등이 잇지만 전자제어 상의 센서 값에 노이즈를 발생 시킬 수 있다.
확대 응용 : 방전 전압이 나오는 파형에 대해서 많은 경험이 쌓이면 정상일 때의 파형에 대한 기준이 생긴다. 이렇게 되었을 때, 일반적인 경향과 크게 벗어난 형태로 파형이 나오면 예상되는 요인을 바꾸어 가면서 방전 전압 파형이 비슷해 질 때를 찾는다.
㉠ 플러그(레이싱 용, 열가, 저항 유무, 간극, 오염도 등)
㉡ 점화계통 중 고압측에 해당하는 배선 류
㉢ 점화계통의 부품 (코일, 파워 TR 등 )
㉣ 인젝터 (튜닝을 위해 유량, 분사각, 노즐 구멍 수 다른 것 등 적용 시)
㉤ 기타 비정상적인 연료(PCV또는 퍼지 밸브등에 의한 연료가스 유입)나 EGR가스의 과다 유입

< 사례 3 >
차량 :
아반테 1.5L DOHC, 주행거리 86,000Km
현상 설명 : 시동을 걸고 조금만 지나면 엔진 회전수가 공회전에서 안정이 안되고 진동도 심하게 발생한다. 특히 가속 중에 힘이 없다.
원인 :흡기 밸브의 스템에 카본이 많이 부착되어 있는데, 냉간 시는 문제가 없으나 열간 시에 밸브가 데워지면서 스템 부분이 굵기가 굵어지면서 닫힐 때 끼인 채로 움직이지 않아 약간 열린 상태로 잘 닫히지 않아 압축 시에 압력이 낮았다.
이 형상은 옥탄가를 높이는 첨가제를 많이 사용하는 경우, 연료 성분 중 탄소( C )가 연소되지 않고 금속면에 부착 되는 것으로 돌 처럼 단단하게 고착이 된다.
파형보기 :
각 기통의 점화 2차 파형 중 그 현상이 심한 기통의 점화 2차 파형은 방전 전압이 낮고 길게 나왔다.


설명 :
점화 시에 발생하는 점화 2차 파형은 압축이 낮으면 낮을수록 방전되는 에너지가 작게 된다. 방전될 때 에너지가 적게 되면 2차 코일에 유기 된 전기 에너지를 전부 방전하는데 그 만큼 시간이 길어진다. 그래서 방전전압은 낮아지고 방전 시간은 길어지게 되는 것이다.
확대 응용 : 방전 전압이 낮다는 것은 방전하는데 저항이 작다는 것으로 불꽃이 약해 주위에 연료에 불꽃을 전달하는 확산력이 약해져서 연소실 내 각 부에 연료에 불을 붙이지 못하게 되며, 다만 시간이 길어져서 그 만큼 불을 붙이는 시간이 길어져서 유리한 점이 있지만 불꽃이 약한 영향이 훨씬 더 크다.
㉠ 플러그(간극이 너무 작다)
㉡ 연소실 내에 수분이 있다.
㉢ 압축 압력이 너무 낮다.

3. 점화계통의 위치


< 디스트리뷰터(배전기)가 없는 타입 >


< 디스트리 뷰터(배전기) 타입 >

4. 확인 방법

고장을 확인 하는 방법과 진단을 설명합니다.

준비내용

1. 오실로 스코프 (2차 파형 측정기)
2. 이그닛션 배선도

< 참 고 > 멀티메터는 시그널이 빠르게 변하는 것을 제대로 나타내지 못하므로 사용을 안 하는 것이 좋다.

1. 배선도를 참조하여 시그널, 접지선을 찾아 연결한다.
2. 시그널을 측정 후
정상 측정값과 비교한다.
(1) 각 코일별 드웰 타임 / 점화시기
(2) 각 코일별 보여지는 파형 (특히 가능한 경우 2차 파형의 형상)
3. 인젝터의 정상작동을 정확히 보기 위해서는 아래의 시그널을 같이 측정하여 보는 것이 좋다
< 확인 내용 >
(1) 캠과 크랭크 앵글 센서 시그널 : 비 정상적인 점화시기 확인
(2) 산소센서 시그널 : 산소센서 시그널의 스위칭(높았다 낮았다)하는 주기가 고른가, 산소센서 시그널이 너무 빠르게 스위칭하거나 많이 깨져 있는가 : 일부 실화에 의한 현상 확인


부첨 : 차량별 점화 2차 파형의 방향

시스템

차종

동일차종

점화2차 파형 방향

1

2

3

4

5

6

시멘스55핀

엑센트1.3/1.5L

티뷰론1.8/2.0L

아반떼1.8L

세피아2 1.5SOHC

 

시멘스90핀

누비라ll(1.5L DOHC)

시멘스134핀

EF소나타(2.5L DOHC)

그랜저XG(2.0,2.5L V6 DOHC)
트라제(2.7L V6)

리오(전 엔진 사양)

 

멜코52핀

뉴소나타(1.8, 2.0L DOHC)

엘란트라(1.5,1.6,1.8L DOHC)/ 마르샤(2.0L DOHC)/소나타l,ll
(1.8,2.0L DOHC)/산타모(2.0L DOHC)
뉴그랜저2.0L DOHC

멜코119핀

EF소나타(1.8, 2.0L DOHC A/T)

트라제(2.0L DOHC[통합]A/T)

그랜저XG(3.0L V6)

 

에쿠스(3.0, 3.5L)

 

보쉬 55핀

아반떼(1.5L DOHC)

베르나 린번

크레도스l,ll(1.8L DOHC)

 

포텐샤(2.0L DOHC)

스포티지(2.0L SOHC DOHC)

보쉬88핀

세피아2 1.5/1.8L DOHC

슈마(1.5,1.8L DOHC)/
카렌스(1.8L DOHC)

보쉬 121핀

베르나(1.5L SOHC,DOHC)

아반테XD(1.5L DOHC)

아반테XD(2.0L DOHC)

 

덴소 64핀

뉴그랜저,마르샤(2.5L DOHC)

뉴그랜저,다이너스티(3.0,3.5L V6 DOHC)

뉴그랜저,다이너스티(3.0L)

 

포텐샤 3.0L DOHC

 

추후 입력

덴소 76핀

EF소나타 (1.8/2.0L DOHC M/T)

트라제(2.0L DOHC M/T)/뉴그랜저(2.0 DOHC MAP)

 

 

엔터프라이즈 (J6/3.6L,JE/3.0L)

 

추후 입력

엔터프라이즈(J5/2.5L DOHC)

 

추후 입력

오펠 56핀

레간자(1.8,2.0L SOHC)

누비라(1.5L SOHC, DOHC)/라노스(1.5L)/누비라ll(2.0L SOHC)

 

 

오펠 64핀

매그너스 (2.0L SOHC,DOHC)

레조(2.0L DOHC)

 

 

누비라ll(2.0L DOHC)

 

 

 

누비라l(1.8L DOHC)

 

 

 

레간자(1.8,2.0L DOHC)

 

 

 

점화 2차 파형의 방향이 정 방향이라 함은 "피크 전압이 플러스(+)로 나오는 것을 말하며, 역 방향이라 함은 마이너스(-)로 나오는 것을 말함.

< 참고 >
디스트리뷰터 타입의 차량은 포함되지 않음


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