차량에 접지를 할려고 하는데 주의점이 뭐가 있을까요? 접지 해도 차량에 문제는 생기지 않을까요?

생성일: 2024년 6월 5일 2:39 오후 (1)

대다수 내연기관 자동차의 경우 알터네이터에서 교류를 생산하여 직류로 변환하여 차량에 전기를 공급한다. 알터네이터 리플전압 (Ripple Voltage) 측정차량은 BMW 528i 이다. 약 80mv~125mV정도의 리플전압으로, 알터네이터 상태가 매우 만족스럽다. 리플전압측정에 사용한 오실로스코프는 피코스코프(PicoScope) 이다.

시작하기전에

차량제어의 기본은 전기신호를 바탕으로 컴퓨터가 제어한다. 따라서 전기신호가 어긋나면 모든것이 어긋나게 되어 있는 구조이다. 그중에서 자기장. 자석 역시 전기신호에 영향을 주게 된다. 우리 모두가 알고 있듯이 전류(에너지)가 흐르면 자기장 (Magnetic Field)이 형성된다. 그리고 오랫동안 자기장에 노출되면 쇠 성분의 플라이휠등을 포함하여 차량내 철 성분의 부품이 자성을 띄게 된다.

자성(Magnetic)간섭

현실적으로는 자성을 가진 부품(예, 트리거휠, Trigger Wheel)과 CKP등 센서가 만나는경우 신호방해가 발생한다는것이다. 이런경우 비정상적인 전기신호 파형을 CKP가 감지하게되고, 엔진컴퓨터는 시동을 중지하거나 시동을 걸지 못하게 하는경우가 발생할 수 있다. 당연히 원래는 트리거휠은 자성이 없다. 하지만 실제 자성이 있는경우도 있었다.

접지 주의사항

접지는 쉽게 이해하면 전류의 흐름경로를 바꾸는것이다. 새로운 수로를 만든것과 같다. 전류는 자기장을 형성하고 자기장은 전기신호에 영향을 주고, 차량제어의 원데이터는 모두다 전기신호 이다. 이 전기신호가 해갈리면 도저히 생각하기 힘든 이상한 고장증세를 보여주는경우가 많다. 접지시 주의해야 하는 가장 큰 이유이다. 전류 흐름은 항상 주의해야 한다.

접지 필요성

Yes or No 이다. 차량상태에 따라서 다르다. 그리고 파워 (+) 와 그라운드(-) 전기중에서 어느쪽을 접지하느냐도 중요하다. 접지하기전에 전압강하를 측정해보는것이 좋다. 알터네이터 와 배터리, 배터리 차체 등 주요 블록간 전압강하가 있는지 확인하는것이다. 개인적으로 특별한 이유가 없는 기존접지를 살리는것이 더 좋다고 생각한다.

접지 종류

크게 그라운드(-) 접지 와 파워(+) 접지로 나누어 진다. 따라서 접지를 할 경우 파워나 그라운드 필요한 부분을 하는것이다. 특히 고전류가 흐르는 접지는 매우 신중해야 한다.

접지 주의점

시동모터 및 알터네이터등 포함하여 상당한 전류를 필요로 하는곳으로의 접지는 특히나 신중해야 한다. 접지를 하는경우, 배선 루트(경로)를 가능한 기존배선의 위치를 따라서 설치해야 예상치 못한 전기적인 차량이상증상 예방에 도움이 된다. 왜 그런지 자세한 설명은 나중에 별도로 설명 할 계획이다.

자주하는 질문

전압강하 허용범위 (Voltage Drop Limit). 정비사별로 다르지만 100mV정도이내면 좋을듯 하다. 어떤경우는 300mV 혹 심지어 500mV까지 허용된다고 하는 정비사도 있다. 다 의견은 다르고 선택의 이슈인듯 하다.
부하전압강하측정 (Loaded Voltage Drop). 전압강하 측정시 부하걸린 상태에서 하는것은 절대적으로 중요하다. 부하없는 전압측정은 사실상 큰 의미가 없다. 막상 부하가 걸려야(전류가 흐르면) 진정으로 회로가 정상인지 알 수 있다.
리플전압 (Ripple Voltage).알터네이터에서 생산한 교류(AC)는 직류(DC)로 변경되어 차량에 공급된다. 그런데 교류가 100% 없어지지 않는다. 알터네이터에서 빠져나온 교류 전기량이 리플전압 이다. AC가 많아지면 온갖 귀신같은 이상한 고장증상이 나타나는 경우가 많고 알터네이터 고장의 지름길이다.
듀티싸이클 (Duty Cycle).쉽게 이해하면 주 40일 근무제 같은것이다. 알터네이터는 차량내 전기량이 많이 필요하면 더 작동을 하게 된다. 반대인경우, 알터네이터는 쉬게 한다. 이 작동시간을 듀티싸이클 이라고 이해하면 된다. 알터네이터가 쉬게 될때에 열을 식히는것이다. 근데 계속일하게 되면 쉴 틈이 없고 계속 열 받아서 다이오드가 빨리 고장나게 된다. 웅웅 고주파 귀신소음 같은것이 다이오드 고장시에 나타날 수 있는 소음이다.
다이오드기능 (Diode). 교류를 직류로 바꾸어주는 기능은 다이오드 반도체가 한다. 대다수 알터네이너터는 3상(Phase) 모터를 사용하고 1상 (Phase)당 보통 2개의 다이오드가 있다. 모든 반도체와 같이, 이 다이오드 역시 열에 매우 취약하다. 알터네이터가 열 받지 않게 해야하는 가장 큰 이유는 다이오드 고장방지 때문이다. 배터리. 충전시템. 전압강하등 을 잘 챙겨야 알터네이터가 자연수명을 유지하는데 도움이 된다.