가상공학과 연비관계
모든 내연기관자동차는 공기가 절대적으로 필요하므로 공기와 연료를 얼마나 적절하고 조절하느냐에 따라 연비가 결정됩니다.
다음은 연비에 집적적인 영향을 주는 트로틀바디와 온도센서에 대하여 설명하고자 합니다.
1. 트로틀바디 원리
운전자가 악셀패달 밟기에 따라 악셀패달센서신호가 0.3V ~ 4.8V로 변하면서 엔진회전(RPM)을 조절합니다.
다음은 트로틀바디의 제원입니다.
엔진이 동작 가능한 혼합비는 8~20 : 1 범위로 보고 있으며, 완전연소혼합비, 최대출력혼합비, 경제혼합비, 무부하혼합비, 기동성혼합비, 가속성혼합비 등 운전요건에 따라 혼합비율은 다르게 설정됩니다.
이런 역할의 첫째 관문은 트로틀바디인데 바디의 동작요소와 연비요소는 다르다는 것입니다.
즉 공기는 공기조절용 밸브의 각도변화( 0°~90°)를 공기량으로 산정하고 있으며, 연료는 밸브와연동하여 동작하는 전기신호장치(TPS)가 발생하는 입력신호를 가지고 ECU가 RPM을 조절하는 출력신호를 재생산 한다는 것입니다.
반복 설명하면 흡기를 거쳐 엔진으로 들어가는 공기량이 어떻턴 간에 ECU는 TPS의 입력신호를 가지고 혼합연비를 산정한다는 것입니다.
위 도표에서 보듯이 연비를 결정하는 요소는 이론과 실제가 다르므로 이론연비와 실연비가 다르게 나타나고 있으며, 그래서 이를 일명 "가상공학"이라고도 할 수 있습니다.
2. 온도센서
온도센서(수온센서)는 흡기다기관의 냉각수 통로에 설치되어 냉각수온 변화에 따라 센서의 신호변화를 이용하여 연료량을 조절하여 장치로 엔진온도가 -40°C 일 때에 4.8V에 해당하는 높은 신호전압을 만들어 내다가 엔진열이 서서히 올라가 100°C에 해당하면 신호전압은 0.3V대로 떨어집니다.
그래서 시동을 걸면 일정시간 동안(냉간시)은 마치 악셀을 밟은 것처럼 RPM이 올라갔다가 어느 시간이 경과하면 RPM이 700~800대로 안정권에 들어옵니다.
다음은 온도센서의 제원입니다.
3. 정리
이처럼 내연기관 차는 가상공학으로 차를 설계하고 있으므로 이론연비와 실연비 간에 심한 궤리가 나타나고 있는 것입니다,
이로 인하여 년식이 증가 할수록 부품열화와 선로 노후화”등에 의해 신차 때의 부품특성과 조립특성이 서서히 나빠지므로 차 성능이 떨어지는 것입니다.
* 성능이란 연비, 배출가스, 시동성, 순발력, 등반능력, 변속능력, 기타 등을 망라한 것임
따라서 차를 고칠 때는 “부품수리 외 특성변화를 전기적(전자적)으로 교정하는 방법”의 정비를 병행하여 주어야만 고장율도 줄이고 차 성능을 업그레이드 시킬 수 있습니다.
< 제공= VAD/ www.motorpower.co.kr >
