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1. 들어가며
이와 같이 자동차의 운행에 있어서 전기/전자계통은 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 흔히 자동차를 사랑하고 드라이빙을 즐기는 운전자라면 운전을 하며 하나둘씩 이런저런 튜닝에 욕심을 내게 되는데요, 하지만 전기계통에 있어서는 대부분 (-)접지보강과 (+)보강 외에는 큰 관심이 없어 보입니다. 2. 자동차 전기계통에 보약??? 2-1 접지보강 자동차의 (-)전류는 (+)전류와 달리 시동용 배터리 및 발전기에서 나와 차체를 통해 흐르게 됩니다. 문제는 강철차체의 전기저항이 구리선과 비교하여 무척 높다는 것이지요. 그래서 차제의 각 포인트로 (-)접지를 해 주는 것입니다. 그 포인트까지 접지선을 연결함으로써 전류의 손실을 줄이고, 전기가 잘 흐르도록 하는 것이지요. (※출처 : 까로텍 다음카페 http://cafe.daum.net/carrotec ) (-)접지보강은 보통 발전기, 엔진, 미션, 쓰로틀바디, 서지탱크, 운전석 및 주소석차체 등등과 (-)전원을 연결하여 줍니다. 물론 (+)보강도 해줍니다. 이 경우에는 발전기와 시동용 베터리의 (+)단자를 서로 연결해주는데, 중간에 과전압방지를 위한 퓨즈를 장착하게 됩니다. (※이미지출처 : 까로텍 다음카페 http://cafe.daum.net/carrotec ) 이로써 전기저항에 의해 발생하는 전기흐름의 성능저하는 줄일 수 있습니다. 그러나 이것만으로 운행 중 전기계통의 성능이 100% 발휘될 수 있을까요? 2-2 자동차 전기계통 보약!!! 전압안정기 2-2-1 발전기의 한계 엔진룸 한편을 크게 차지하고 있는 배터리... 아시겠지만 주행 중 주요한 전력공급장치는 이 배터리가 아니라 발전기(알터네이터)입니다. (※이미지출처 : 구굴이미지검색 http://cfile5.uf.tistory.com/image/2574043A532BD3A530EECB ) 시동용 배터리는 명칭 그대로 처음시동을 걸 때 셀모터를 돌려 엔진시동을 거는 것까지가 주역할 입니다. 주행 중에는 엔진의 구동력에 의해 발전을 하는 발전기가 배터리도 충전하고, 주행 시 전기를 공급하는 주전력공급원이 되는 것이지요. 배터리가 주행 중에 전혀 역할을 안 하는 것은 아니지만, 발전기가 주전력공급원의 역할을 하는 이유에는 여러 가지가 있는데요. 큰 이유로는 다음과 같은 2가지를 들 수 있습니다. 1) 배터리의 용량은 무한정이 아니다 : 당연히 배터리는 사용된 만큼 충전이 필요하고, 자동차가 배터리에서 전력을 빼내어 쓰게 되면 당연히 발전기와 같은 장치를 통해 충전을 해야 합니다. 그러나 배터리도 수명이 있어 충방전 횟수에 제한이 있지요. 어차피 돌아가는 발전기. 쓸데없는 과정을 거치면 손실이 발생해 효율도 떨어지고 배터리의 수명도 단축되겠지요? 2) 자동차 시동용 배터리에 쓰이는 납축전지는 충방전 속도가 느리다 : 주행 중에 전조등도 켜고, 에어컨도 켜고, 오디오도 빵빵하게 틀고,,,, 이때의 순간 사용전류는 엄청납니다. 납축전지는 이 전류량을 감당하기에는 한계가 있습니다. 또한 이렇게 소비된 전류량을 충전하는 속도도 느리고요. 물론 시동용 배터리는 본래의 역할인 시동을 켜는 데에는 충분한 방전량을 가집니다. 그러면 엔진의 구동력으로 전기를 생성하는 발전기만으로 자동차의 전기/전자계통의 운영에 충분한가? 불충분하지는 않지만 다음과 같은 이유로 한계를 가지게 됩니다. 1) 발전기도 전기를 생성하는데에는 한계가 있다 : 자동차도 제로백이 10초인 차, 5초인 차, 3초인 차가 있지요? 같은 연료를 사용하는 자동차임에도 마력과 토크에 따라 자동차가 나타낼 수 있는 퍼포먼스는 극과 극으로 나뉘게 됩니다. 그리고 그 차이는 엔진의 배기량과 그에 따른 가격에도 차이가 나타나게 되고요. '100'이라는 양의 전기를 생산할 수 있는 발전기가 장착된 차에서, 그 이상의 전기를 사용하게 되는 순간은 비일비재합니다. 물론 자동차제조회사에서 주행 중 안전에 지장이 되지 않도록 안전용량을 두고, 설계적으로 보완을 했기 때문에 주행에 크게 문제가 되는 것은 아닙니다. 그러나 순간순간 전압이 휘청하게 될 때마다 예민한 운전자들은 자동차에서 느껴지는 그 미묘한 성능저하와 부조화를 느끼게 되겠지요. 2) 배터리와 다르게 발전기에서 생산되는 전기는 균일한 직류전기가 아니다. (※이미지출처 : https://namu.wiki/w/직류전동기 ) 자동차에 쓰이는 발전기는 직류전기를 생산하는 직류발전기이고 자석의 N극과 S극 사이에서 코일이 돌면서 생산된 전기가 고정된 브러시를 통해 흘러나오게 됩니다. 여기서 자세하게 설명하려면 점점 복잡해지겠지만, 문제는 이렇게 생산된 전기가 어느 정도의 맥동성을 띤다는 것입니다. 즉, 일정한 전압으로 생산되는 것이 아니라, 기준 전압인 14v에서 크고 작고를 오락가락한다는 것이지요. 쉽게 물줄기로 표현을 하자면 수도꼭지에서 나오는 물줄기가 일정하게 나오는 것이 아니라 세게 나왔다 약하게 나왔다가 일정치가 않다는 것입니다. 가끔 오래된 차들을 보면 할로겐전조등의 밝기가 밝았다가 어두워졌다가 하는 모습을 볼 수 있는데, 이는 이러한 발전기에서 생산된 전기의 맥동성이 발전기의 성능저하로 인해 확연히 보이게 되는 예입니다. 이렇게 일정치 않은 전압으로 밝기가 달라지는 전조등의 경우에는 운전자의 신경에 거슬릴 수는 있겠지만 주행에 큰 지장을 주지는 않을 것입니다. 그러나 서두에 설명했던 각종 예민한 전기/전자장치의 경우에는 이야기가 달라집니다. 예민한 전기/전자 장비에 균일하지 않은 전기가 흐른다면 엔진 점화와 변속타이밍, 주행 중 자세제어 등등 전기/전자계통이 담당하는 모든 역할에서 부담으로 작용할 것이고 이는 곳 주행성능의 문제와 각종 전기/전자 부품들의 수명에도 영향을 끼칠 것입니다. 2-2-2 전압안정기 수도꼭지에서 물줄기를 일정하게 유지시키기 위해 물탱크가 필요하듯이 전류를 일전하게 공급하기 위해서도 전류의 물탱크 역할을 하는 장치가 필요할 텐데요, 여기에 수질까지 향상시키는 정수역할까지 할 수 있다면??? 그래서 소개할 제품이 바로 전압안정기입니다. ( 34패럿 용량의 carrotec VS-3400EX ) 전압안정기는 빠른 충방전 속도로 전기를 저장하고 필요시 내보낼 수 있는 전기적 물탱크 역할을 하기 위해 고용량의 캐패시터라는 전기 부품으로 구성되어 있습니다. 아래 링크는 까로텍 홈페이지에서 설명하는 전압안전기의 원리입니다. http://www.carrotec.co.kr/front/php/category.php?cate_no=24 캐패시터(capacitor)는 전기를 모으고, 방출하기 위하여 사용하는 부품으로 다른 명칭으로는 콘덴서라고 하며 줄여서 "캡"(cap)이라고 부르기도 하는데요. 용량 단위는 마이클 패러데이에서 이름을 따온 패럿(farad, F)이지만, 굉장히 큰 단위이므로 마이크로패럿(㎌)이나 나노패럿(nF) 및 피코패럿(㎊)을 많이 씁니다. 그러나 이 굉장히 큰 단위라는 것은 작은 전자제품에서 쓰일 때의 이야기이지, 자동차와 같이 어마어마한 전기를 먹는 덩치에서는 결코 큰 단위가 아닙니다. (이렇게 작은 캐패시터로는 자동차에서 사용하는 전류를 감당할 수 없겠죠...) 단일 캐패시터로 2600패럿의 용량을 가지는 괴물 같은 녀석도 있습니다. 이정도면 충분할까요? 이건 좀 오버겠죠?ㅎㅎㅎ 일단 용량도 너무 넘치지만, 자동차에 쓰이는 14v로 구성하기 위해서는 부피적인 문제와 가격이..... 캐패시터는 또한 저주파는 막고 고주파는 잘 통과시키는 특성을 가지고 있기 때문에 일반적으로 저주파 통과 필터를 만들어서 노이즈 제거용으로도 쓰입니다. 여기서 노이즈라는 것이 전압이 원치 않는 방향으로 순간적으로 요동치는 것인데, 콘덴서를 회로에 병렬로 연결해 두면 마치 추가 배터리를 병렬로 연결한 것과 같이, 전압이 높을 때는 축전기에 충전이 되었다가 전압이 떨어질 때 축전기에서 전하를 내놓으므로 전압이 안정되게 됩니다. 그래서 일정 수준 이상으로 전압이 요동치지 않게 되는 것이고 물로 표현하자면 정수기로 물을 걸러내어 수질을 향상시키는 것과 같은 효과인 것이지요. (※캐패시터 내용출처 : 나무위키 https://namu.wiki/w/축전기) 아래는 [볼트스테빌라이저들의 실체]라고 알려진 글입니다. http://blog.daum.net/ipeepyou/6504236 보시면 너무 어이가 없는 제품들이 많지요. 원글은 까로텍 전압안정기 개발자께서 전압안정기를 개발하면서 당시 시중에 나와 있는 제품들을 구해 일일이 분해하고 분석하여 쓴 글입니다만, 어떤 논란이 생겼는지 현재 원글은 사라지고 이렇게 스크랩한 글들만이 인터넷 상에 남아있습니다. 이제 위 34패럿(34,000,000마이크로패럿)용량의 까로텍 제품 내부를 보면 전기/전자에 대해 잘 모르더라도 다른 제품들과의 차이점을 단번에 알 수 있을 것입니다. ELDC라는 초고용량캐패시터가 알차게 가득 채워져 있는 것을 볼 수 있습니다. 크기도 작지가 않지요. 전압안정기로 인해 어떤 효과가 있을지는 모르겠지만, [볼트스테빌라이저들의 실체]에 나온 다른 제품들과 비교하여 최소한 허당은 아닐 것이라는 것이 느껴지시는지요? 요약하자면 전압안정기는 발전기에서 생성된 전기를 빠르게 축적하고, 필요 시 노이즈가 없는 균일한 전기를 발전기나 배터리보다 우선하여 고속으로 자동차에 공급하는 역할을 합니다. 이로써 자동차의 전기/전자 시스템은 안정된 전기를 공급받고, 제 성능을 내기 위한 부담이 크게 줄어들게 되겠지요. 물론 이론적인 이야기인지라 실제로 체감할 수 있는 그 효과가 얼마나 될 것인지는 미지수이겠지만, 그래도 이만하면 자동차 전기계통에 보약이란 말이 허무맹랑한 말은 아니지 않을까요? 3. 실제 사용후기 ; 다이하츠 코펜 1세대 장착
3-1 차량소개 일본 다이하츠에서 2002년에 출시하여 2012년까지 판매한 경형 2도어 하드탑 컨버터블 스포츠카 이름하여 Copen 1세대입니다. 특이한 점은 보는 것과 같이 엄청나게 작은 크기와 귀여운 외관이지요. 일본 경자동차 규격에 맞게 엔진 배기량은 660cc미만이지만 4기통 터보차저에 트윈캠16밸브이고 알루미늄과 FRP 소재를 적극 활용하여 공차중량이 800kg대라 최대64마력, 최대토크 110N ·m, 제로백 11.7초대를 기록하면서도 연비는 18~20km가 나옵니다. (하지만 달리는 재미가 있어 자꾸 밟게 되면 실연비는 12km 중후반으로....) 게다가 제 차는 희귀모델인 ULTIMATE EDITION II MEMORIAL로 한정판에 색상 또한 희귀한 다크레드입니다. (MOMO핸들, BILSTEIN 쇽업소버, BBS알루미늄 휠, 알칸타라 RECARO 버킷시트 등등 경차치고는 옵션이 화려합니다.) 작은 차라고 전기도 적게 먹을 것이라 생각할 수 있지만 위에 나열한 것과 같이 작은 체구를 뛰어넘는 성능으로 엔진이든 미션이든 할 것 없이 한 참 달리면 오버페이스하는 느낌이 느껴집니다. 작은 크기에 구겨 넣어 만들고 고rpm을 사용하고 있어서 그런지 엔진열도 상당하여 메이커 권장 엔진오일 교체 주기가 5,000km 밖에 안 되고요. 세계최초의 경자동차 하드탑을 거의 수작업으로 개발하고 생산했다고 하니 보기와는 다르게 유지/관리면에 있어서는 결코 편한 차가 아닙니다... 3-2. VS-6000FX 장착. 좁은 엔진룸에 구겨 넣기 배터리 왼쪽 편에 세로로 배치할 수 있는 공간이 있지만, 안 그래도 열이 많은 차에서 엔진 바로 옆에, 넓은 면적으로 그 열을 다 받아들인다는 것은 좀 불안했습니다. (캐패시터는 고열에 노출될수록 수명이 줄어듭니다. 물론 개발자께서는 고열에서도 견딜 수 있도록 폴리우레탄으로 단열처리를 견고하게 해 놓았기 때문에 걱정하지 않아도 된다고 설명하시지만요...) 제가 설치한 제품은 carrotec VS-6000FX입니다. (※이미지출처 : 까로텍 다음카페 http://cafe.daum.net/carrotec ) 이름에서 알 수 있듯이 60패럿(60,000,000마이크로패럿)의 용량을 가지고 있는 제품으로 고용량이지만 두께를 줄여 설치에 편의를 더한 제품입니다. 크기는 225*100(단자 포함 123)*43(두께)이며, 중량은 1.15kg입니다. 가능한 고용량의 제품을 사용하고 싶었지만, 설치상의 크기제한으로 이 이상 욕심을 내지는 못하였습니다. 이 전에 설치한 것이라 설치 과정을 담은 사진은 없습니다만..... 장착한 결과입니다. 보이시나요??? 여기입니다. 배터리와 냉각수 보조 탱크 사이!!! 여기 장착한다고 배터리 뜯고, 냉각수 보조탱크 뜯고, 선 정리하고,,, 고생했던 기억이 떠오르네요... 전압체크 기능이 있어 설치 전 후로 정상작동 확인이 용이합니다. 현재는 시동이 꺼진 상태라 배터리 전압에 맞춰져서 나오네요. 시동 시에는 발전기 전압으로 충전되어 14v정도가 나옵니다. (사진으로 보니 기존에 설치했던 접지키트가 왜 이렇게 비루해 보이는지.... 저도 4게이지 3중 실링 접지배선으로 'o ㅋ ㅣ ㄹ ㅏ o'님께 깔끔한 장착 의뢰해야겠네요...) 까로텍에서 설명하는 전압안정기의 효과는 다음과 같습니다. 1) 엔진 출력이 높아진다. 2) 연비가 향상된다. 3) 엔진의 떨림이 줄어든다. 4) 변속충격이 줄어든다. 5) 헤드라이트가 밝아진다. 6) 오디오 소리가 좋아진다. 7) 시동이 용이해진다. 8) 소음이 줄어든다. 9) 매연이 줄어든다. 10) 차량 수명이 늘어난다. 이를 기준으로 하나하나 대입하여 체감한 효과를 풀어보겠습니다. 1) 엔진 출력이 높아진다? -> 출퇴근용이 아니라 가끔 오픈에어링을 즐기는 용도의 차이기 때문에 잘 모르겠습니다. 언제 한번 고속도로로 나가서 달려봐야겠네요... 2) 연비가 향상된다? -> 이것도 평소 이 차로는 쏘면서 달리지 않고 연비주행을 하기 때문에 아직 잘.....또한 게기판에 연비측정 기능이 없어서 풀투풀 주유를 통해 계산해 봐야 알것 같습니다... 3) 엔진의 떨림이 줄어든다? -> 이건 확실히 체감이 됩니다. 특히 첫 시동 후 예열을 위한 공회전 시에 확실히 느껴집니다. 이것만으로도 만족하여 출퇴근용 차에도 34패럿짜리 장착했습니다. 4) 변속충격이 줄어든다? -> 빌스테인쇽업소버가 워낙 하드해서 그런지 잘 모르겠네요. 효과가 없는 것 같다는 것이 아니라 그냥 모르겠습니다;;; 5) 헤드라이트가 밝아진다? -> 낮에만 주행하는지라 이것도 잘.... 6) 오디오 소리가 좋아진다. -> 오픈하고 달리면서 오디오를 듣는다는게 쉽지는 않네요.... 뚜껑을 닫아도 오디오 감상을 하기에 정숙한 차량도 아니고... 7) 시동이 용이해진다. -> 시동용 배터리가 아직 빵빵해서 원래 시동은 잘 걸리던 차량인지라... 8) 소음이 줄어든다. -> 엔진이 확실히 부드러워진 느낌은 있습니다. 하지만 주행 중 바닥의 모래 한알 한알 밟는 소리까지 전달되는 차량인지라 이 효과하고는 거리가 있는 것 같네요. 9) 매연이 줄어든다. -> 관리가 잘 되고 있는 차량이라 원래 매연이 심하지 않았기 때문에 이것도 비교하기에는 무리가 있는 것 같습니다. 10) 차량 수명이 늘어난다. -> 이건 몇 년 더 타보면서 알게 되겠지요? 서두에서 그렇게 길게 썰을 풀어놓고 정작 사용기는 너무 허접하네요;;; 허허허 무작정 제품을 찬양하려고 쓰기 시작한 글도 아니고, 출퇴근용으로 자주 타는 차가 아니라 사실 엔진진동이 좀 준 것 같다 말고는 잘 모르겠습니다. 효과가 없다는 것이 아니라 사실 장착하고 나서 가끔 주행할 때마다 세심하게 느낌적인 효과를 신경쓰며 주행을 했던 것이 아니라 다른 사항들은 그냥 모르겠습니다.^^;; 제가 둔감한 부분도 있는 것 같고요....ㅜ 그러나 그냥 이론적인 효과만 생각하고 아끼는 차에 보약이란 생각으로 장착한 것이기에, 엔진진동이 줄어들고 어딘지 모르게 부드러워진 것만 같은 느낌만으로도 만족합니다. 예상하건데 부족한 발전기의 전기 생산 능력으로 평소 엔진에 부담이 가중되고 있었지만, 전압과 전류가 안정됨으로써 엔진도 함께 안정된 효과가 아닐까 하는 생각입니다. 또한 전기/전자계통에 부담을 줄여 수명을 늘릴 수 있다고 하니, 이로써 제 차가 건강해진다는 느낌만으로도 체감 이상의 만족은 있는 것 같습니다. 장착 후 아직 많은 거리를 주행한 것이 아니라서 사용후기가 많이 부족합니다. 언젠가 충분히 주행 후 전압안정기를 분리한 후 한번 달려봐야겠네요. 그러면 확실한 성능을 알 수 있겠지요? 그러고 나면 저도 60패럿도 모자라 500패럿 1000패럿과 함께 리튬인산철배터리로 업그레이드 하는 다른 사용자분들의 후기내용들 처럼 업그레이드 욕심이 생길지 모르겠습니다. ( 500패럿 용량의 carrotec ED500 ) ( 무게만 20kg에 육박한 진정한 끝판왕!!! 1000패럿 캐패시터에 80암페어 리튬인산철 배터리가 장착된 carrotec ED1000LI80 ) 물론 욕심이 나더라도 위와 같이 괴물 같은 녀석들은 설치할 공간이 없어 그림의 떡이겠지만요~ ( 혹시 트렁크를 뜯어보면 어떻게 되려나?????) 글을 마치면서 살펴보니 사실 사용후기라기 보다는, 전압안정기를 장착할까말까 고민하며 나름 공부한 내용을 정리한 내용에 가까운 것 같습니다. 부디 제가 이전에 고민했던 것처럼 현재 고민하고 있는 다른 예비 사용자분들이 이 글을 읽고 어느 정도 선택에 도움이 되기를 희망합니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. |
첫댓글 까로텍 제품을 선택하여 장착할 때까지 나름 공부하며 정리한 내용인데 사실과 다른 부분이 있는지 모르겠습니다.
혹시 개발자님이나 운영자님 또는 다른 고수분들의 지적이 있다면 훌륭한 배움의 기회가 될 것 같습니다.
좋은 글 잘 보았습니다~~ 차량 또한 리미티드 에디션으로 매우 매력적인 차네요^^ 혹시 애략적으로 가격이 얼마정도 인지 실계가 안된다면 여쭤보고 싶습니다^^
아니요 중고매매가야 중고차사이트 가면 확인 가능 사항인데 실례가 될리 없지요ㅎㅎ
일반전인 모델의 코펜1세대는 1천만원에서 1.8천만원대까지 다양합니다. 아무래도 연식이 있다보니 각 차량마다 사고여부와 관리상태가 다양하기 때문이지요.
꿈에 그리는 차량을 소유하고 계시네요~ 부럽습니다 ~ ^^
에어필터만 교체하는데 6만원입니다. 소모품 교체와 같은 유지비용과 수리비 생각하면 가끔은 애물딴지 같은 녀석입니다ㅎㅎ
좋은글 잘 봤습니다
읽어주셔서 감사합니다ㅎㅎ
..
..??
@그루잠 좋은글잘봤어요
@BSS692 아 네ㅎㅎ 감사합니다ㅎㅎㅎ
제가 활동하는 코펜 동호회 2군데에도 올렸습니다.
http://cafe.naver.com/copenizm/3740
http://cafe.naver.com/cocopen2014/8912
이미 사용하고 계시는 회원들이 은근히 많네요 ㅎㅎㅎ
돈많은분들이틀림없습니다.