자동차에서 시동을 걸면 진동이 생기고 기어를 N와 D에서 진동차이가 많이 생기는 경우가 많습니다.

그리고 에어켠이나 라이트 기타 전기장치를 사용하여도 차가 주춤거리고 진동이 증가하는데 이러한 현상을 기계적인 문제라고 단정하는 경우가 허다합니다.

물론 기계적인 문제도 많지만 그 원인이 전기적이 문제가 더 많다는 것을 이해하셔야 합니다.

따라서 전기적이 문제 특히 제어 중심으로 설명 드리겠습니다.

네 사람이 다리를 묶어 달리기 하는 운동을 예로 들면

A. 제어의 문제 : 키가 꼭 같은 사람이 박자를 잘 맞추고 달라면 순조롭게 달리지만 중간에 한사람이 순간적으로 박자를 놓치면 속도도 줄고 주춤거리다가 박자를 다시 맞추어야만 잘달립니다.

B. 피스톤의 문제: 처음부터 키 크기가 다른 조는 출발부터 더디고 기우뚱거리며 잘 달리지를 못합니다.

위 두 가지 결과를 자동차엔진에 비유하면 진동이란 단순히 기계적이라고 단정하면 안된다는 것입니다.  

특히 B항의 경우는 엔진에 특별한 하자가 없는 한 발생하기 힘든 경우이지만 피스톤이 오래되고 낡으면 피스톤이 회전이 많으므로 누적되어 피스톤간의 동작균형이 깨어지므로 일어 날 수는  있습니다.

그러나 A항의 경우 제어문제는 흔히 일어나므로 제어가 미치는 영향을 들어 설명 드리겠습니다.

 1. 시동을 건다 :  걸까 말까 ?

 2. 차를 움직인다 :  움직일까 말까 ?

 3. 속도를 낸다 : 속도를 낼까 말까 ?

 4. 소음을 줄이고 싶다 : 소음을 줄일까 말까 ?

 5. 배출가스를 줄여 합격을 시켜야 겠다 : 배출가스를 줄일까 말까 ?

 6. 앞차를 추월해야 겠다 :  힘을 높여 추월을 시켜 줄까 말까 ?

 7. 진동이 심해서 못 견디겠다 : 진동을 줄여 줄까 말까?

 8. 오디오음이 좋았으면 좋겠다 : 좋게 해 줄까 말까 ?

 9. 기름 값이 비싸  연비가 좋았으면 좋겠다 : 좋게 해줄까 말까 ?

 10. 차가 고장이 안 나고 오래 탔으면 좋겠다 : 오래 타게 해줄까 말까 ?

 11. 승차감이 좋았으면 좋겠다 : 좋게 해줄까 말까 ?

 12. 에어컨이 잘 나왔으면 좋겠다 : 잘 나오게 해줄까 말까 ?

 13. 라이트가 잘 망기지지 않았으면 좋겠다 : 망가지지 않게 해줄까 말까 ?

      (기타는 생략)

위 13개 사항 중 사람이 직접 할 수 있는 것은 하나도 없다고 보셔야 합니다.

가령 시동을 건다는 것은 사람이 직접 한다고 반론하겠지만 그것은 단순히 키만 돌릴 뿐이지 키 동작을 감지하여 시동을 걸까 말까를 결정하는 것은  신경계통에 해당하는 제어장치가 결정하며 그 속에는 제어신호가 있습니다.

제어신호는 전자센서라는 부품들이 자동차 구석구석을 감지하여 정보(신호)를 ECU라는 컴퓨터(사의 뇌)에 전달하면 컴퓨터는 이를 분석하고 조합하여 위의 13개항들에 대한 결정과 명령을 하므로 자동차가 자기의 임무를 수행하는 것입니다.

이러한 자동차의 구성 요소를 사람에 비유하며, 눈 코 귀 다리 가슴 창자 허파 간 등은 자동차의 기계분야에 해당하고, 사람의 동맥이나 정맥 등 피는  전기에 해당하며, 전기선은 혈관에 해당하지요.그리고 사람의 신경은 자동차의 제어에 해당합니다.

사람의 말초신경은 자동차 센서신호요, 중추신경은 각종 센서들이 만들어 보내는 신호를 ECU라는 컴퓨터가 모아서 운행에 필요한 제어신호를 만들어 내는 것으로 중추신경에 해당합니다.

그래서 치매자나 뇌사자 척추마비자들이 신경 때문에 비정상적으로 활동한다는 것을 인식하신다면 자동차에도 제어가 있고 이 제어가 얼마나 중요한가를  새삼 느끼실 것입니다.

그러므로 차에 이상이 있다고 하면 먼저 하이스켄이라는 계측기로 제어분야를 측정하고 다음 정비단계로 넘어가는 것이 통상적인 정비 순서이고 그렇게 정비를 하셔야 합니다.

하지만 여기서 간과해서는 안 되는 것이 하이스켄의 측정 한계 즉 "하이스켄은 메이커가 정해준 데이터 외는 측정이 불가능하다"는 것을 인식하셔야 한다는 것입니다.

이러한 증상은 결과적으로 전기공학에서는 히스테리시스손실이라고 하는데 자동차가 동작함에도 이 히스테리시스 손실이 발생하므로 엔진이 과열되기도 하여 연비가 굉장히 나빠집니다.

※ 참고 히스테리시스손실이란 철심 중에서 자속 밀도가 교번하는데 따라 발생하는 열손실로 스타인메츠는 다음 식으로 정의하였습니다.

     ★ 공식 : Pi = (0~0.9) X F  X Bm^n [ W/Kg]

         -  Pi : 히스테리시스손

         - (0~0.9) : 히스손 상수

         -  F      : 주파수

         - Bm : 최대자속 밀도

따라서 에너지 측면에서 생각하면 메이커들이 엔진을 개발할 때 고주파(高周波)나 고조파(高調波)등으로 인하여 생기는 히스테리시스손실을 줄이기 위한 재료개발에 열을 올리는 것도 이때문 입니다.

그래서 진동을 개선하려면 제어신호가 온도 습도 엔진열 등으로 인하여 제어신호를 방해하는 불필요한 전기신호(고주파 고조파 등에 의한 방해신호) 발생을 방지및 제거하고  제어신호가 흔들리지 않게 보정(보강)하여 주어야 합니다.

그러면 부수적으로 여러 가지 자동차성능이 개선되므로 연비도 좋아지는 것입니다.

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