연료보정값 (STFT & LTFT)을 잘 살펴본다

OBD2로 체크해보면 단기(STFT, Short term fuel trim) 과 장기(LTFT, Long term fuel trim) 연료보정값이 있다. 첨부된 사례처럼 만약 STFT & LTFT를 더했을때에 +-10%가 넘으면 주의상태, +-15%이상이면 점검필요 +-18.8%이상 혹 +-30%이상이면 이건 문제가 있는것이다. 이 상태로는 자동차종합검사중 배기가스검사항목 불합격 가능성이 거의 99%이다. 대부분은 + 값일 것이다.

메이커별 차량별 연료보정값 범위는 다를수 있다

메이커 및 차량별로 다르다. 예를들면 도요타 렉서스는 +-30~35%정도 되어야 고장코드가 뜨기도 한다. 하지만 혼다의 경우는 +-18.8% 가 일반적인것 같다. 또한 타 차종의 경우는 +-25%정도 또 어떤경우는 +-5%에도 경고등이 발생된다. +-5%는 극히 드물지만 일부 벤츠차량에서 발견되기도 한다.

일반적인 경우의 연료보정값은 이렇다

만약 +- 10% 이내이면 정상범위로 판단된다. 이런경우는 특이사항이 없으면 배기가스검사에 합격할 확율이 높다. 하지만 연료보정값 합 (단기연료보정값 + 장기연료보정값) 이  +-15%이상이면 꼭 점검해봐야 한다.

불합격의 주요 항목은 HC, NOx 그리고 공기과잉율이다

아주 제한적인 샘플링이라서 객관적으로 일반화 하기는 무리가 있지만 스몰데이터 분석결과 대부분 탄화수소(HC)와 질소산화물(NOx) 측정값이 기준치를 벗어나서 배기가스 불합격하는 경우가 많은것 같다.

1) 탄화수소(HC)는 희박/농후 System Lean & Rich 가능

궁극적으로는 연료/공기 비율이 어긋나서 발생한다. 이런경우 HC가 높을 확율이 매우 높다. 이런경우 실화가 있는경우가 많다. 또한 시스템 농후 (System Rich)의 경우에도 HC가 많이 발생할 수 있는데 이 경우는 대부분 CO 치수도 높게 나타난다. 그러니 만약 HC와 CO가 둘 다 규정값보다 많이 높으면 System Rich 쪽부터 먼저 점검해보면 좋을것이다.

2) 질소산화물 (NOx)는 실린더내부가 고열일때 발생가능성 높아

일반적으로 '희박' System Lean 상태가 흔하다. 쉽게 도둑공기가 있는경우가 많다. 연료량에 비하여 공기가 넘치는 경우이다. EGR도 체크해봐야 한다. EGR, Exhaust Gas Recirculation은 말 그대로 배기가스를 다시 끌어와서 연소시켜서 유해배기가스를 줄이는 장치이다. 벨브나 실린더 피스톤 혹 인테이크등에 카본찌꺼기가 많아도 NOx 가 높아질 수 있다. 엔진온도도 중요하다. 섭씨 1370도 온도에서 NOx가 생성되는것으로 알려져 있기때문이다. 냉각시스템이 중요한 또 다른 이유이다. 그 외 다른이유도 있으니 카센터에서 정비시 참고한다.

3) 공기과잉율은 센서류점검부터 해야

본 글에서는 공기과잉율은 편의상 '람다, λ' 혹 '스토이키지수' 와 동일하게 해석하겠다. 쉽게 해석하면 공기/연료 최적비율을 맞추고 있는지 알 수 있는 지표이다. 1.00이면 완벽한것이다. 만약 1.20이면 +20%가 벗어난것이고 0.85이면 -15%가 벗어난것이다.  연료와 공기량이 얼마이든 상관없다. 무조건 '비율' 만 맞으면 그만이고 1.00 처럼 측정된다. 이 비율이 휘발유의 경우 공기/연료 가 14.7:1 이다. 만약 14.7gram의 공기이면 1gram의 연료가 최적 비율인 람다 = 스토이키지수 = 공기과잉율 = 완전연소비율 이라는 의미이다. 그럼 배기가스검사시 엔진쪽은 무엇과 관련이 있을까? 산소센서등 각종 센서류와 밀접하다. 그래서 만약 공기과잉율이 1.00 혹 1.03 (3%)등이면 이건 센서류가 정상 작동하고 있다는 의미이다.

엔진상황은 워낙 다양하니 꼭 진단부터 해야

사실 모든것의 출발점은 공기/연료 비율이다. 더 근본적으로는 '공기' 관리 이다. 그리고 공기/연료 비율은 사실상 상대적이기에 보는 관점에서 다를 수 있다. 예를들어 공기가 많다 는 반대로 해석하면 연료량이 적을 수 있다는 의미이다. 그러니, 진단부터 하느것이 좋을듯 하다.

OBD2나 진단기로 배기가스 자가점검도 필요

만약 걱정이 되는경우라면 OBD2나 전문진단기의 I/M Readiness 기능이 있는지 파악해서, 미리 배기가스자가점검을 하는것도 좋을 듯하다. 전문진단기에는 이 기능이 당연히 있도 OBD2에도 있는 기능이다. 내가 사용하고 있는 OBD2에 이러한 기능이 있는지 살펴보고 자가점검을 해 보는것도 좋을듯 하다.

마치면서

배기가스합격 불합격의 대부부는 공기/연료 비율과 실린더내부의 연소상황에 달려있다. 이것을 알 수 있는 측정값이 바로 단기 및 장기 연료보정값이다. STFT 과 LTFT을 잘 살피면 엔진내부의 상황을 상당부분 분석이 가능하다. 공기부터 잘 다스리고, 엔진오일, PCV벨브, 카본관리 등을 잘 하는것이 중요한것 같다.

다음글에는 배기가스검사를 위하여 운전자가 할 수 있는것을 살펴보고자 한다.