온도와 시동 문제

시동이 잘 안걸림은 온도와 연관이 있습니다.

자동차가 전자제어방식으로 바뀌면서 기온(온도, 습도)과 엔진열의 변화에 따라 예상치도 않았던 증상들이 생기는데  제어를 기준으로 설명 드리겠습니다.

1. 자동차 구성요소

  자동차는 2~3만여 가지 부품의 기계분야, 5V/12V 또는 5V/24V 전기 분야, 그리고 아날로그신호와 디지털신호의 제어분야 등의 기술로 구성되어 있습니다.

초기에는 제어를 기계식방식(일종의 카브레타 방식)으로 만들다가 자동차가 첨단화 하면서 전자방식으로 개량(발전)하게 되었지만 예상치도 않았던 증상들이 생기는데 그 중에 운행 중에 유달리 겨울이 되면 나타나는 증상으로 시동 잘 안 걸림과 시동꺼짐, RPM 흔들림 등입니다. 

이러한 현상은 특히 차가 노후화 되면 성능이 떨어지면서 기온(온도, 습도)과 엔진 열의 변화에 따라 생기지만 계측기(하이스켄)로도 진단이 불가능 할 때가 많습니다.

※ 참고 : 자동차성능에는 시동꺼짐과 잘 안 걸림, RPM흔들림, 연비, 출력, 소음, 배출가스, 진동, 노킹, 순발력, 등판능력, 공회전, 오디오음질, 배터리수명, 기타 승차감 등의 항목을 총칭함

2. 문제점

 가. 특성변화

   1) 부품 특성

   자동차 부품은 고유특성을 가지고 있는데 이를 부품특성이라고 하며 흔히 말하는 부품의 질이라고 합니다.

이 부품들은 특성은 시간이 지나면서 변하는데 얼마나 변하는 속도에 따라 사용 기간이 정해지는 것으로 이를 내구성이라고 합니다.

 
  2) 조립특성

   자동차가 조립될 때는 보통 2~3만여 가지의 부품으로 구성된다고 하며 여기에는 기계뿐 아니라 전기 제어분야 등의 부품도 포함됩니다.

이들 부품들이 조립되면 조립에 의한 새로운 특성이 생기는데 이것을 조립특성이라고 하며 이를  가지고 자동차의 종합성능이라고 보시면 됩니다.

이를 전자 통신공학에서는 정합(matching: 일종의 궁합)이라고 하며 정합이 잘 되어야 효율이 극대화(손실 최소화)됩니다.

나. 전기 변화

  1) 전압 변동

    자동차는 기계와 전기장치를 구동시키기 위한 1차전기(배터리, 알터네이터)가 있고 ECU자체와 수십 가지의 센서에 공급하는 2차전기(5V)가 있습니다. 그러나 1차 전기회로와 2차전기회로 간에는 전기가 흐를 수 없습니다.

그러다 보니 차 전체는 하나의 전도체가  분포용량이라고 하는 코일성분(XL) 콘덴샤 성분 (XC) 저항성분(Ro)등의 분포정수에 의해 전기신호가 왜곡 또는 지연되고 전압변동이 생기는 것입니다.

그래서 차가 오래되면 접지(접지저항을 줄임)를 하면 좋다는 것도 이 때문입니다.

 2) 제어신호 흔들림

   자동차 제어가 기계식(일종의 카브레타 방식)에서 전자제어방식으로 개량(발전)하게 되면서 다양한 전자제어 기능을 부가하다 보니 불필요한 전기신호(3차전기)가 생겨나 정상적은 신호들을 방해하고 있기 때문입니다.

이는 마치 사람이 음식만 먹지만 몸에는 기생충이 생겨 질병을 일으키는 병의 근원이 되거나, TV나 휴대폰 등에 전자파가 인체에 영향을 미치는 경우등과 같습니다.

 다. 기타 간섭

   기타 잘못된 정비방법 불필요한 차량개조 운전습관 등이 차의 질을 떨어뜨리므로 온도간섭에 의해 성능이 수시로 변하기 때문입니다.

3. 해결 방법

   이처럼 시동이 꺼지거나 잘 안 걸리는 것은 기계적인 문제보다는 전기적인 문제가 더 많이 발생하는 것으로 현재의 전자제어방식 자동차의 가장 큰 결점입니다.

따라서

  가. 3차 폐회로 구성: 1,2차전기회로 간에 “3차전기적인 폐회로를 구성”하여 분포정수에 의해 발생하는 3차전기신호를 제거하여 전기신호의 왜곡, 지연, 손실 등을 방지하고

 
 나. 제어신호 보정 : 기계특성과 온도(기온, 엔진열) 등으로 흔들리는 “제어신호를 보정”하여 제어기능이 안정적으로 제어 할 수 있도록 제어기능을 강화시켜 주어야 합니다.

그러면 앞에서 열거한 성능 즉 시동꺼짐과 잘 안 걸림, RPM흔들림, 연비, 출력, 소음, 배출가스, 진동, 노킹, 순발력, 등판능력, 공회전, 오디오음질, 배터리수명, 기타 승차감 등의 항목들이 골고루 개선이 됩니다.

그러므로 자동차는 “전기와 제어상태가 불안하면 아무리 엔진과 연료가 좋아도 성능(효율+손실)이 살아나지 않는다”는 것을 항상 염두에 두셔야합니다.

< 제공 = 모터파워>