자동차 고조파(高調波) 발생과 대처법
1. 어원(語源)
자동차의 고조파(음)는 트로틀바디의 모터에서 생깁니다.
고조파란 모터에 전기를 흘리면 코일에 전자장(電磁場)이 발생하면서 진동(떨림)이 생기는 소리입니다.
그래서 코일에서 생기는 소리는 고주파(高周波)가 아니라 고조파(高調波)라고 합니다.
* 고조파란 찌그러진 파형으로 제2 제3의 파형을 뜻하지요.
그러면 코일을 사용하는 종류로는 트로틀바디, 인젝터, 연료펌프, 점화코일 등 다양한 분야가 있지만 제품의 제작과 용도에 따라 강도가 다르기 때문에 나타나지 않거나 들리지 않을 뿐입니다.
2. 발생 이유
키온(key-on)을 하면 ECU를 위시하여 엔진동작에 영향을 주는 모든 부품들이 (엔진동작을 대비하여) 대기상태(stand-by)가 됩니다.
즉 12V전기가 공급 되어 있으므로 전기장치들이 동작을 하고 있는 상태이며, 이때에 고조파음을 가장 많이 발생할 소지가 있는 부품이 주로 트로틀바디이고 다음이 연료펌프이지요.
가. 구조적인 문제
트로틀바디에 대하여 잠깐 설명하면 악셀을 밟았다 놓았다 하면 트로틀바디의 공기조절용 밸브가 0°~90°로 변하는데 이를 조절하는 것에는 두 가지 동작방식이 있습니다.
* TPS방식 : 이 밸브를 악셀패달의 철선에 의해 조절하는 방식으로 이런 차들은 트로틀바디에 모터가 없으므로 소리가 나지 않습니다.
* APS방식 : 이 밸브를 철선 대신 모터로 조절하므로 소리가 나는 것으로 소리 량은 모터 질에 따라 다르게 나타납니다.
- APS 방식은 전부 이 방식을 사용함
나. ECU 문제
또 다른 가장 중요한 이유는 “ECU의 지연복구” 때문입니다.
시동을 키면 먼저 ECU가 동작을 하고 다음에 엔진이 동작을 하며, 반대로 시동을 끄면 먼저 엔진이 꺼지고 다음에 ECU가 복구를 합니다.
즉 ECU가 동작 할때는 1~2초 내로 근방 동작하지만, 복구할때는 빠른 차는 5초 이내이고 통상은 20초~40초 정도이며 1분을 초과하는 차들도 있습니다.
이처럼 ECU의 동작복구 시간이 전혀 다릅니다.
그래서 시동이 꺼졌는데도 ECU는 동작을 하고 있으므로 ECU가 복구 될 때까지 트로틀바디는 동작을 하고 있는 상태이지요.
특히 이런 현상은 TPS방식 보다는 APS방식에서 심하고 또한 차마다 다르다는 것입니다.
정리를 하면 APS방식의 차들은 트로틀바디의 모터 떨림 소리와 ECU의 복구지연 때문에 키온만 하면 찡하고 고조파음이 들리는데 엔진시동이 걸리고 나면 엔진소리에 묻히거나 또는 트로틀바디가 정상적으로 동작을 하므로 소리도 감퇴되지요.
3. 해결방법
쉬운 일이 아닙니다.
우선 메이커에 요구할 내용은
* 품질 좋은 트로틀바디 교체와 ECU 복구시간을 짧게 조정 해달라는 것입니다.
다음에 소비자들이 할 수 있는 보완의 방식은 “제어 다이(DIY)”로
* 안정된 제어를 하여 양질의 전기가 발생하도록 함으로써 코일에서 발생하는 히스테리손실(코일손실)을 줄이고 ECU의 불필요한 복구지연을 축소내지는 줄여 주어야 합니다.
단 비록 이 방식은 완벽한 해결책은 아니지만 장시간 “품질 좋은 차로 유지하려면 필수적으로 해주어야 할 정비”에 속합니다.
자동차가 갈수록 전자화하면서 순기능이 늘어나는 반면 반대로 역기능도 따라 증가하는 바 이를 어떻게 대처하느냐에 따라 차 상태가 달라진다는 것은 꼭 새겨두셔야 하겠습니다.
<제공 =VAD/ www.motorpower.co.kr >
