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생활정보

(자동차상식) 크랭크 각센서와 캠각센서ft.고장증상 포함

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요즘 차량에는 센서가 정말 많이 달려있습니다.
그중에서 오늘은 엔진 작동에 중요한 역활을 하는 크랭크샤프트 각센서와 캠샤프트 각센서에 대해서
알아보겠습니다. 


1. 크랭크샤프트 위치센서 (= 크랭크축 각센서)
2. 캠 샤프트 위치센서 (= 캠축 각센서)
위 2개 센서는 함께 교체하는 것이 좋습니다.



각(위치) 센서의 작동 원리
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요즘에 사용하는 크랭크 각센서와 캠 각센서는 모두 홀센서 타입이다.
홀센서 타입이란, 센서에 자석이 달려 있어서 크랭크축이나 캠축에 있는 기어 이빨 중에 1개가 빠진
(Missing Tooth)가 있어서 센서에 달린 자석이 기어가 뺴진 홀(Missing Tooth)을 지나갈때 자석에 걸리는
홀전압의 변화를 감지해서 회전수를 계산하게 됨니다.  이런 방법을 홀쎈서 타입이라고 합니다.
공식은 크랭크축 2회전에 캠축은 정확히 1회전해야 합니다.


<▼ 크랭크 Missing Tooth사진▼>




아래는 타차량의 크랭크 각센서와 캠 각센서 부품 사진임니다.

올뉴모닝 부품도 모양이 거의 비슷합니다.

<▼크랭크 각센서와 캠축 각센서 사진>





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● 1) 크랭크샤프트 위치센서(Crank Shaft Position Sensor)
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크랭크샤프트 위치센서(또는 크랭크축 각센서)는 엔진의 회전수(RPM)에 따른 각 피스톤의 위치정보를






ECU에 전달해서 시동상태를  잘 유지하게 해주는 센서입니다. 
즉, 차량의 RPM 상태에 따라 ECU가 최적의 엔진 점화시기를 결정하게 해주는 센서라 보면 됩니다.
크랭크샤프트 위치센서는 크랭크샤프트에 달린 휠의 기어 회전수로 RPM을 감지합니다.



크랭크 위치(각)센서는 쉽게 고장나는 부품은 아니지만, 만약 고장난다면, 주요 증상으로는
 - 시동이 잘 안걸림
 - 시동지연 현상
 - 주행중 또는 정차시 시동꺼짐,
 - RPM 불안정 (오르락 내리락),
 - 엔진 출력 저하 (악셀을 밝아도 차가 안나감),
 - 출발시 또는 주행중 차가 울컥거림
위와 같은 증상이 발생합니다. 



이러한 이상증상으로 엔진 스캐너에 물리면,  대부분 스케너에 불량코드가 뜨지만.. 
간혹 접촉불량 같은 완전고장이 아닌 경우, 고장코드가 안뜨는 경우도 있습니다.
만약 크랭크 위치센서 고장코드가 안뜬다고 해도, 위와 같은 증상이 나타날 경우,  크랭크 각 센서 고장일
가능성이 높으므로 교체해주는 것이 좋습니다. 


교체시에는 같은 증상을 발생시킬 수 있는 캠축 각센서와 함께 교환하셔야 좋습니다.


크랭크 위치(각)센서는 보통 크랭크샤프트에 달린 플라이휠의 기어 회전을 인식하는 센서이므로,
크랭크 각센서 장착위치는 차량 하부에 엔진 크랭크샤프트와 변속기가 연결되는 플라이휠이 있는 곳에
대부분 장착됨니다.  플라이휠이 변속기 쪽에 붙어있어서, 변속기 하우징에 붙어는 경우가 많이 있습니다. 
플라이휠에는 시동모터까지 물려 있어서, 크랭크 각센서는 엔진열과 미션열과 시동모터열까지 모두 받는
위치에 장작되므로 크랭크샤프트 센서의 배선이 눌러 붙거나..  열로 인해서 센서가 고장나기 쉽습니다.
대부분 차의 크랭크샤프트 각센서가 엔진 하부 깊숙한 곳에 장착되어 있어서 작업하기가 어렵습니다.


그러나 올뉴모닝의 경우 다행이도 크랭크샤프트 위치센서가 프라이휠에 붙어 있지않고, 댐퍼폴리 옆에
붙어 있어서 차를 리프트에 뛰우기만 하면 교체작업 하기가 아주 쉽습니다. 



<▼올뉴모닝 크랭크 각센서 장착 위치▼>


크랭크 샤프트 위치(각) 센서 가격은 보통 1-2만원 정도로 별로 안비싸지만.. 센서 장착위치가 차종에
따라서는 작업하기가 매우 어려운 곳에 있어서 그런경우 교체공임은 대략 4-5만원 정도로 좀 비싼 편임니다.
그러나 올뉴모닝의 경우, 차량을 리프트로 뛰우기만 하면 크랭트 샤프트 각센서가 댐퍼폴리 옆에 붙어
있어서 아래에서 잘보이고 작업공간도 충분하여 DIY로 자가교체 하기도 쉽다고 합니다.
교체시 10mm 스페너나 랜치로 볼트 풀르고 그냥 뽑으면 됨니다.
올뉴모닝에는 크랭크 샤프트 각 센서가 1개 붙어있습니다.
올뉴모닝 크랭크 위치(각)센서 가격은 모비스 부품점에서 대개 15,000원 정도면 구입합니다.




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● 2) 캠샤프트 위치센서 (Camshaft Position Sensor) 또는 T.D.C. 센서 
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캠샤프트 위치센서(CMPS)는 TDC(Top Dead Center) 센서라고도 합니다.  또는 캠축 각센서라고도 합니다.
캠샤프트 위치센서(Camshaft Position Sensor; CMPS)는 캠 샤프트의 1번 실린더의 피스톤 상사점 위치를
검출하는 센서로, 크랭크샤프트 위치(각)센서와 동일 기준점으로 하여 크랭크샤프트 위치(각)센서에서


확인이 불가능한 1번 피스톤의 상사점 위치를 검출해서 ECU가 확인할 수 있게 해줌으로써 최적의 피스톤

위치에서 점화플러그에 점화를 일으키도록 해주는 센서입니다.
즉, 캠샤프트 위치(각)센서는 1번 피스톤의 상사점 위치정보를 ECU에 전달합니다.
크랭크축이 2회전 할때, 캠축은 정확히 1회전을 하도록 일치해야 됨니다.



차량에 따라서 캠축에 별도의 센서휠을 두거나 캠기어 자체를 기준점으로 두어, 센서에 의해 캠축의

위치를 감지하기도합니다. 요즘 사용되는 크랭크 각센서나 캠 각센서는, 자석을 사용해서

홀효과(Hall effect)를 이용한 홀센서 방식을 사용하고 있습니다. (위에서 설명)

일반적으로 1개의 실린더 헤드에 하나의 캠 각센서가 설치 되어서 4기통이면 4개의 캠 각센서가 장착되는데..

DOHC엔진이나 가변밸브 타이밍(VVT) 엔진에는 흡기 캠축과 배기 캠축에 각 하나씩 2개가 설치됨니다.


캠샤프트 위치센서가 고장나면
 - 시동불량,
 - 시동꺼짐,
 - 엔진 부조 (RPM이 오르락 내리락)
 - 연료소모 증가,
 - 냉간시 배기가스 과다배출 
위와 같은 현상이 나타남니다.



캠샤프트 위치센서는 대부분 엔진 상단의 흡기와 배기의 캠축 실린더 헤드커버 쪽에 설치되어
있어서 비교적 작업하기 쉽습니다. 
한동안 올뉴모닝 캠각센서 위치가 나온 사진을 못 구했는데. 
드디어 캠각센서 장착위치 사진을 구했습니다.
올뉴모닝은 엔진이 DOHC 라서 캠축이 흡기 캠샤프트와 배기 캠샤프트 2개가 있어서...
캠각센서는 에어크리너통 아래쪽에  흡기 캠샤프트와 배기 캠샤프트에 각각 2개가 붙어있습니다.



▼ <올뉴모닝 캠 각센서 장착위치> ▼



기아자동차에서 제공한 도면사진 2장을 첨부합니다.

<▼ 올뉴모닝 캠샤프트 위치센서 장착 위치 도면1 ▼>  <-- WPC 부품검색에서는 1개만 나옴니다.




<▼ 올뉴모닝 캠샤프트 위치센서 장착 위치 도면2 ▼>  <-- 다른 도면에서는 흡기와 배기 총2개로 나옴니다. 




센서교환은 1대1로 교환하면 되는데 부품가격은 1-2만원 정도로 비교적 싼편임니다.
엔진스케너로 진단하면 캠샤프트 위치센서 오류로 나옴니다.

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참고로 뉴모닝 엔진 크랭크각센서 사진임니다








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