트로틀바디 동작 구조와 출력 관계

다음 그림은 연료형 자동차의 트로틀바디의 기본적인 구조와 동작 방식으로 연료 종류, 메이커, 차종 등과는 무관합니다.

1. 트로틀바디 구성도와 동작


동작 원리는 악셀 동작에 따라 공기 밸브가 90도로 열리면 TPS 신호가 0.3V~ 4.8V로 연동하여 발생하여 이 신호가 ECU로 들어가서 연료를 조절합니다.
다음은 < 자동차 정비공학(골드벨 촤장균/김관권 편져 인용) >에 수록 되어 있는 공기와 TPS신호 비율에 따라 연비를 계산한 자료입니다.
* 이론적인 완전연소 혼합비 : 15:1
* 최대 출력 혼합비 : 8~20 : 1
* 경제 혼합비 : 16~17 : 1
* 기동성을 좋게하는 혼합비 : 5:1

그런데 트로틀바디의 동작에 대하여 잘못 이해하고 있다는 것입니다.
즉 공기밸브의 각도는 기계적인 수치에 불과하며 각도 자체가 공기량이 아니라는 것입니다.
가령 공기필터가 나빠서 공기가 100% 잘 들어가지 못해도 TPS는 밸브각도에 맞는 제어신호를 만들어 ECU로 보내어 연료량을 조절한다는 것입니다.

따라서
* 밸브각도와 공기량이 일치하지 않거나
* TPS저항치 변화와 전기신호가 일치하지 않거나
* 공기와 전기신호가 혼합비에 일치하지 않으면
아무리 악셀을 밟아도 희망하는 출력과 연비가 만들어지지 않는다는 것입니다.

결론적으로 TPS신호가 얼마나 정교하고 안정되느냐에 따라 출력관 연비가 달라지므로 트로틀바디의 기계적인 오류를 카버하기 위해 "제어신호의 안정과 정확성을 강조"하는 이유인 것입니다.
또한 흡기튜닝을 잘못 개조하면 출력과 연비가 도리어 나빠지므로 유의 하셔야 합니다.


2. 속도와 출력 그래프





위는 오토기어 자동차의 엔진출력과 속도에 따라 상호관계가 어떻게 변하는 가를 시험한 자료임.
* 이론 그래프 : 록색선(기울기 표시선)
* 실제 그래프 : 검은선 그래프
* 개선 그래프 : VAD에 의한 개선 그래프(빨강선)

결론적으로 자동차는 TPS 는 물론 각종 제어신호의 안정과 정교함이 출력, 진동, 소음, 변속충격, 시동꺼짐 등에 얼마나 영향을 미치는 가를 여실히 증명하고 있습니다.