올뉴모닝 - 프런트 산소센서(촉매 전단) 교체 DIY

모닝 TA 산소센서를 함 교체해 볼까? 2014년식 주행거리 110,800 km.

센서가 고착되어 잘 풀리지 않는 지랄맞은 경우를 제외하곤 산소센서 교체 작업은 쉬운 편에 속한다. 단, 산소센서용 전용 특수 공구(소켓)는 있어야 한다.

부품번호	부품명칭	수량	가격
3921004000	센서 앗세이－옥션,프론트	1	40810

 

일단 현재 산소센서가 제대로 작동하는지 스캐너로 전압 파형을 검사해 봤다. B1S1, B1S2 이렇게 두 개의 센서로써 전자가 프런트 산소센서, 후자가 리어 산소센서이다. 기변한 스캐너에 단점이 하나 있는데, 센서 실시간 데이터를 그래프로 보여주는 기능이 현찮다. 숫자 데이터에 맞추어 x/y 축 스케일을 크게 또는 작게 자동으로 보여줘야 하는데 이놈은 그냥 x/y축 스케일이 고정되어 있다. 따라서 산소센서 출력 전압은 고작 0 ~ 1.0 V 사이인데 그래프는 0 ~ 100 스케일로 보여주니 오르락내리락하는 파형을 전혀 볼 수 없다. 그래프 기능은 무용지물이고 숫자 데이터만 뚫어지게 쳐다보고 판단해야 한다. 대충 B1S1은 0 ~ 0.73V 정도를 오르락내리락하고 있으며 B1S2는 0.46V 정도에서 위아래로 크게 변함없이 데이터가 측정되는 상황이다.

(파형을 그래프로 봐야 산소센서 감도가 좋은지 나쁜지 한눈에 파악할 수 있는데 아쉽다. 이것 때문에 스캐너를 또 기변하게 되었다는 기쁜? 소식이...)

프런트 산소센서는 엔진 배기 배니폴드 쪽에 위치(촉매 전단) 하므로 다이가 가능하지만, 리어 산소센서는 촉매 후단에 위치하므로 보통 프런트 머플러 쪽에 위치하므로 이거 교체하려면 차 들어 올려야 하고 차 밑으로 기어 들어가 작업해야 하는데 자키로 올려서 작업하기가 여간 고역이 아닐 수 없다. 어지간하면 리어 산소센서는 정비소로 갑시다. 리어보다는 프런트 산소센서가 더 중요하므로 딱히 고장이 없으면 리어 쪽은 그냥 둬도 무방.

현재 의심할만한 점은 시동 후 배기가스 냄새가 매우 역하고 독하다는 것이다. 이런 경우 산소센서가 노후되어 엔진 피드백 제어 역할을 제대로 못하고 결국 연료가 과다 주입된다던가 하여 완전연소가 안 되어 배기가스 냄새가 독할 수 있다.

산소센서를 풀기 위한 특수 소켓이 필요하다. 특수 소켓은 1자형과 특수형이 있다. 작업 공간이 충분하면 1자형이 힘을 주고 풀고 조이기가 더 좋다. 작업 공간의 크기뿐만 아니라 산소센서 모양에 따라서 특수형을 써야 할 수도 있다. 모닝에 들어가는 산소센서에는 컵 모양으로 생긴 녀석이 붙어 있어서 1자형 소켓으로는 곤란하다. 게다가 작업 공간이 널널하면 그나마 1자형으로도 가능한데 모닝에 1자형 특수 소켓을 끼우니 에어컨 고압/저압 파이프 때문에 더 곤란하다. 물론 1자형 소켓을 산소센서에 끼우고 렌치(복스대)를 쓰면 그만큼 높이가 더 커지므로 렌치가 아닌 스패너를 소켓 육각부에 끼우면 그나마 좁은 공간에서도 작업의 여지는 있다. 이때 오픈형 스패너보다는 12각 옵셋 스패너가 힘 주기에 더 좋다.

좌측: 1자형, 우측: 특수형. 대다수 산소센서의 육각 나사 사이즈는 22mm 이다.

 

산소센서 교체 작업은 엔진 냉간 시보다는 열간 시에 하는 것이 산소센서 푸는데 더 유리하다. 뭐 누군 냉간 시에 풀어야지 열간 시에 풀면 나사산 뭉개진다고 주장하기도 한다. 각자의 판단하에 알아서 하시라.

교체 전, 하루나 이틀 전에 산소센서 나사산 주위에 침투이완제(penetrating oil)를 듬뿍 뿌려 놓으면 산소센서 풀 때 좀 도움이 된다.

자 실전이다.

▶ 시동을 켜고 엔진을 열간 상태로 만든다. 동네 한 바퀴 주행하고 오면 된다. 15분 뒤 침투제를 뿌렸다. 열간 시 배기 매니폴드의 온도는 수백 도가 넘기 때문에 증발하면서 약간의 연기가 폴 폴 날린다. 겁먹지 마시라. (근데 열간 시 침투제를 뿌려봤자 거의 증발하기 때문에 별 효과가 없는 듯. 오히려 냉간 시에 침투제를 듬뿍 뿌리고 10여 분 두는 게 더 나을 듯하다.)

▶ 연기가 좀 가라앉으면 산소센서 탈거를 시작한다.

십자 대드라이버를 산소센서 육각 나사부 한 면에 대고 망치고 2 ~ 3회 타격해서 고착 상태를 풀어주면 좋은데 모닝 산소 센서는 컵 모양이 둘러싸고 있어서 대드라이버 접근이 안 된다. 그래서 그냥 패스.

▶ 산소센서 커넥터를 분리하자. 그래야 소켓으로 풀 때 커넥터 배선이 걸리적거리지 않는다. 커넥터를 분리하지 않고는 안 된다. 사실 커넥터를 분리해도 배선이 걸리적거리기는 하는데 이게 싫으면 배선을 산소센서 바로 상단에서 싹둑 잘라내면 된다. 그런데 배선을 잘랐는데 산소센서가 안 풀리면 이거 난감하니 가능하면 배선 자르는 짓은 안 하는 것이 좋다. 센서가 안 풀리면 GG 치고 정비소로 가자.

▶ 1/2인치 길이조절형 라쳇 핸들(길이 35 ~ 49cm)을 최대 길이 + 특수 소켓 조합으로 산소센서를 푼다. 침투이완제를 듬뿍 뿌리는 작업을 잘했으면 푸는데 고생할 확률이 확 줄어든다. 

센서가 풀리다가 다시 뻑뻑해지는 경우도 있는데 이럴 땐 풀려고만 고집하지 말고 잠그는 방향(시계방향)으로 살짝 감았다가 다시 풀리는 방향(시계반대방향)으로 몇 차례씩 반복해 주면 나사산을 뭉개 뜨리지 않고 뺄 수 있다. 

후루꾸이지만 후루꾸 중에선 나름 고수이므로 짜식이 겁먹고 아주 가볍게 나사산이 뭉개지지 않고 수월하게 빠졌다. 센서가 빠진 배기 매니폴드 측 나사산은 걸레나 물티슈 등으로 잘 닦아준다. (여전히 배기 매니폴드는 고온인 상태이므로 화상 입지 않도록 조심할 것)

좌: 구 센서, 우: 신품 센서. 구 센서도 프로브 부분에 카본 침착 없이 허여스름하게 잘 구워져 있는 상태로 보아 괜찮은 상태로 보인다.

 

▶ 신품 산소센서를 탈거의 역순으로 장착한다. 신품 산소센서 나사산에는 회색의 고착방지제(anti seize compound)가 발라져 있다. 회색인 걸로 봐서 알루미늄이나 니켈을 주성분으로 하는 고착방지제 같다. 토크 렌치로 약 4.3 kgf.m로 체결했다.

체결 토크: 4.0 ~ 5.0 kgf.m (= 29 ~ 36 foot-lbs.)

교체 후

 

산소센서는 대게 촉매 전단과 후단에 1개씩 자리 잡고 있는데 전단의 센서가 훨씬 더 중요하다. 배기가스 내의 산소 농도를 측정하여 엔진 피드백 제어에 사용되기 때문이다. 수명은 딱히 뭐 정해진바 없으나 보통 10만 킬로 정도를 수명으로 보고 교체하면 좋다. 산소센서를 교체하면 연비가 확 상승하는 경우가 많다. 딱히 고장 나지 않아도 수명이 오래되면 산소센서 반응속도가 무뎌지고 엔진 연료 분사 피드백 제어가 현찮아져서 연비가 나빠지는 것 같다.

교체 후 스캐너로 엔진 초기화 및 데이터 확인. 산소 센서 데이터도 확인해 봤으나 그래프 기능 불량으로 수치만 확인했으며 정상적으로 나타났다.

 

센서가 쉽게 풀려서 금세 작업이 끝났다.

연비가 좀 상승하겠지? ㅎㅎ.

끝.