싸이러스(Cylos)
F1 레이싱카 팀을 위한 혁신적인 노크(Knock) 센서 교정 솔루션 본문
SPEKTRA 홈페이지의 내용을 한글로 번역하여 싸이러스 티스토리 블로그에 올립니다.
포뮬러 원 레이싱의 역동적인 세계에서 경쟁에서 앞서 나가려면 능숙한 운전뿐만 아니라 최첨단 기술도 필요합니다. 이 성공 사례는 2026년 새로운 FIA 기술 규정이 시행되기 전부터 2023년 초에 파워 유닛의 중요한 구성 요소인 노크 센서를 테스트하여 경쟁 우위를 확보하기 위한 여정을 시작한 유명 엔진 제조업체와 F1 레이싱카 팀을 중심으로 전개됩니다.
FIA의 새로운 규정은 5.15.11 에 명시된 노크 센서에 대한 구체적인 가이드라인과 함께 표준 공급업체 전원 장치 구성 요소(SSPUC)의 사용을 강조합니다. 효율적이고 정확한 테스트 솔루션을 모색하던 엔진 제조업체는 센서 개발자이자 제조업체인 BOSCH가 추천한 회사인 SPEKTRA의 솔루션을 사용하였습니다. .
Knock 센서란?
노크 센서는 엔진 블록 외부에 있습니다. 그 목적은 모든 엔진 작동 조건에서 노크를 감지하여 엔진 손상을 방지하는 것입니다. 각 노크 센서는 엔진 블록의 구조적 진동을 감지하여 전기 신호로 변환합니다. 이러한 신호는 ECU에서 필터링 되어 평가됩니다. 노크 신호는 해당 실린더에 할당됩니다. 노크가 발생하면 노크 연소가 제거될 때까지 해당 실린더의 점화 신호가 조정됩니다.
정밀 공학: 노크 센서 테스트를 위한 FIA의 엄격한 매개변수 충족
고객이 직면한 주요 과제는 제조업체가 정의한 센서 매개변수와 FIA 규정을 엄격하게 준수하는 노크 센서에 대한 테스트 및 보정 솔루션을 개발해야 한다는 점입니다. 2026년부터 시작되는 FIA F1 월드 챔피언십, 특히 5.15.11 및 SSPUC - 18.4.1에 대한 새로운 기술 규정에 따라 고객은 노크 센서가 지정된 표준을 충족하는지 확인해야 합니다. 이러한 규정은 노크 센서의 테스트, 보정 및 성능 평가에 세심한 접근 방식을 요구하여 확립된 지침을 준수하도록 보장합니다.
두 번째 도전 과제는 노크 센서 자체에 의해 설명된 특정 매개변수와 조건을 중심으로 진행됩니다. FIA 규정은 노크 센서를 SSPUC로 정의하고 이를 설치, 사용 및 테스트하는 방법을 다룹니다. 따라서 사양, 매개변수 및 테스트 기준은 센서 제조업체에서 결정합니다. 이는 노크 센서 테스트 솔루션에 정확한 성능 사양을 요구하는 엄격한 기준을 의미했습니다. 주요 매개변수에는 다음이 포함됩니다:
주파수 범위: FIA 규정에 따르면 노크 센서는 최대 30kHz에 이르는 넓은 주파수 범위에서 테스트해야 합니다. 이를 위해서는 엔진 작동 중에 발생하는 것과 유사한 조건에서 센서의 특성을 테스트하기 위해 3Hz에서 30kHz 범위의 넓은 주파수 범위에서 노크 센서의 정밀한 진동 여기를 허용하는 테스트 및 보정 시스템이 필요합니다.
장착 토크: 또 다른 요구 사항은 최대 20Nm의 조임 토크로 작동하기 위해 센서를 장착해야 한다는 것입니다. 그러나 이러한 높은 조임 토크는 고정밀 진동 가진기의 민감한 메커니즘과 호환되지 않습니다.
이러한 구체적이고 까다로운 매개변수, 특히 높은 조임 토크는 진동가진기의 견고성과 관련된 추가적인 기대치를 제공합니다. 이 응용을 위해 SE-09를 포함한 테스트 시스템을 제공했습니다. 이 고주파 진동 가진기는 필요한 조임 토크의 일부만 견딜 수 있는 세라믹 진동 테이블을 가지고 있습니다. 이러한 이유로 가진기는 진동 테이블에 센서를 장착하는 동안 특수 기계 어댑터로 과부하를 방지해야 합니다. 이 수정 덕분에 원래 최대 50kHz의 작은 시험 시편을 여기하기 위해 설계된 가진기를 사용하여 더 크고 견고한 노크 센서를 테스트하고 교정할 수도 있습니다.
규정 준수에서 경쟁 우위까지: F1 신규 파워 유닛 규정을 위한 노크 센서 교정 시스템
고객은 FIA 규정에서 규정한 고유한 조건을 정확하게 충족할 수 있는 테스트 및 교정 시스템이 필요했습니다. 센서 제조업체인 BOSCH가 정의한 대로 성능 매개변수와 테스트 조건에서 말입니다. 목표는 규정 준수를 보장하는 것뿐만 아니라 경쟁적인 포뮬러 원 레이싱에서 노크 센서의 최적의 성능과 수명을 보장하는 것이었습니다. SPEKTRA의 과제는 단순히 일반적인 테스트 시스템을 개발하는 것이 아니라 복잡한 테스트 매개변수와 조건에 맞게 조정된 맞춤형 솔루션을 설계하는 것이었습니다.
CS Q-LEAP™ – 노크 센서 테스트를 위한 미래 지향적 시스템
혁신적인 교정 시스템과 특별히 설계된 노크 센서 테스트 벤치를 통해 엔진 제조업체는 포괄적인 테스트를 성공적으로 수행하여 FIA 규정을 준수하고 노크 센서 성능에 대한 귀중한 통찰력을 얻었습니다. SPEKTRA와의 협력은 즉각적인 테스트 요구 사항에 대한 솔루션을 제공했을 뿐만 아니라 센서 테스트 및 교정의 미래 발전을 위한 기반을 마련했습니다.
밀리초가 중요한 스포츠에서, 노크 센서 테스트의 정밀도와 신뢰성을 향상시키는 SPEKTRA의 기여는 자동차 산업을 위한 최첨단 솔루션을 제공하는 선구자로서의 우리의 역할을 강조합니다. 이 성공 사례는 업계 리더 간의 협업이 어떻게 혁신을 주도하고 빠르게 움직이는 포뮬러 원 레이싱 세계에서 경쟁 우위를 확보할 수 있는지를 보여줍니다.
SPEKTRA 엔지니어와 전문가는 SE-09 고주파 진동 여기기를 통합한 CS Q-LEAP™ 교정 시스템을 사용하여 맞춤형 솔루션을 제안했습니다. 높은 장착 토크의 과제를 해결하기 위해 SPEKTRA는 노크 센서를 위한 특수 기계 어댑터를 설계하고 제조했습니다. 이 맞춤형 노크 센서 테스트 벤치는 고객의 기대를 뛰어넘어 모든 테스트 요구 사항을 충족하고 센서의 무결성을 보장했습니다.
엔진 제조업체는 BOSCH의 추천과 고품질, 고성능 여자기와 시스템을 제공하는 당사의 명성에 따라 SPEKTRA를 선택했습니다. 맞춤형 솔루션과 엔지니어링 서비스를 제공하려는 당사의 노력은 고객의 고유한 요구 사항과 완벽하게 일치했습니다.
게다가 CS Q-LEAP™ 시스템은 유연성과 확장성을 제공합니다. 원래는 노크 센서 테스트를 위해 설계되었지만, 이 시스템은 다른 센서와 측정 장비를 수용하도록 쉽게 확장할 수 있어 비용을 절감하고 향후 필요에 대한 적응성을 보장합니다. 이러한 적응성은 측정 및 테스트 시스템 분야에서 혁신에 대한 당사의 헌신을 증명합니다.
CS Q-LEAP™ – 노크 센서 테스트를 위한 미래 지향적 시스템
혁신적인 교정 시스템과 특별히 설계된 노크 센서 테스트 벤치를 통해 엔진 제조업체는 포괄적인 테스트를 성공적으로 수행하여 FIA 규정을 준수하고 노크 센서 성능에 대한 귀중한 통찰력을 얻었습니다. SPEKTRA와의 협력은 즉각적인 테스트 요구 사항에 대한 솔루션을 제공했을 뿐만 아니라 센서 테스트 및 교정의 미래 발전을 위한 기반을 마련했습니다.
밀리초가 중요한 스포츠에서, 노크 센서 테스트의 정밀도와 신뢰성을 향상시키는 SPEKTRA의 기여는 자동차 산업을 위한 최첨단 솔루션을 제공하는 선구자로서의 우리의 역할을 강조합니다. 이 성공 사례는 업계 리더 간의 협업이 어떻게 혁신을 주도하고 빠르게 움직이는 포뮬러 원 레이싱 세계에서 경쟁 우위를 확보할 수 있는지를 보여줍니다.
센서 시험의 자세한 정보는 sales@cylos.co.kr, 031-251-1905로 문의 또는 싸이러스 홈페이지를 참고하시기 바랍니다.
위 그림을 클릭하면, 싸이러스 홈페이지로 이동합니다.
참고자료 (reference) :
1. 스펙트라사 홈페이지 (www.spektra-dresden.com)
2. 싸이러스 홈페이지 (www.cylos.co.kr)
3. 싸이러스 네이버 블로그 (https://blog.naver.com/cylos_co)