뉴-록스카는 알터네이터의 급격한 전압의 변화를 제어, 평균 16.47% 자동차 연료를 절감해주는 것으로 나타났다.
MBS TV 명품 심의위원회에서는 7월의 명품으로 뉴-록스카 연료절감기를 최종 선정하기로 했다.
심사의원 중에는 연료절감기에 대해 회의적인 분들도 있었다. 그간 시중에 터무니없는 연료절감기들이 쏟아져나왔기 때문이었다.
심의회에서는 우선 뉴-록스카 한 대를 1999년 7월식 카스타 승용차에 장착하고 2개월 간 면밀하게 테스트했다. 그 결과 메이커에서 제출한 평균 연비보다 높은18.4%라는 놀라운 연비절감 효과를 확인할 수 있었다. 평균 18.4%의 연료 절감효과! 계산대로라면 5.3회 주유 중, 1회를 공짜로 하는 셈이다.
다음은 명품 심의회에서 조사, 취재한 뉴-록스카의 작동원리이다.
우리가 흔히 '제너레이터(generator)'라고 부르는 차량용 발전기는 정확히 말해서 '알터네이터(alterna tor)'라고 부르는 게 올바르다. 대부분의 사람들이 자동차에 전기를 공급하는 것이 배터리인 것으로 알고 있지만 실상은 자동차용 발전기인 알터네이터가 주로 전기를 공급한다.
알터네이터는 철심 주위를 일정한 간격을 유지하여 코일을 감은 전자석인 로터코일이 엔진의 크랭크축과 연결되어 스테이터코일 내부에서 회전시키면 전기가 발생되는 원리를 이용한 자동차용 교류 발전기이다.
이 알터네이터의 종류와 용량은 대단히 다양하지만 그 구조는 그리 복잡하지 않다. 발전부인 코일과 마그네틱, 컨트롤부인 레귤레이터(regulator), 그리고 냉각구조 등으로 구성되어 있다. 최초 시동을 걸고 발전을 시작할 때는 마그네틱에 자화에 필요한 전류를 공급한 후 기전력이 발생한다.
레귤레이터(regulator)는 운행에 필요한 충분한 전류를 배터리에 공급한 후 단락을 반복하면서 불필요한 전류는 생산하지 않는다. 하지만 풀리는 엔진의 크랭크 풀리에 벨트로 연결되어 계속 회전을 한다.
배터리는 엔진에 시동이 걸릴 때와 정지 중인 경우를 제외하고 전기장치에 전력을 공급해주고 있다. 그러나 배터리의 축전량에는 한계가 있어서 과도하게 사용하면 배터리의 전압이 떨어지게 된다. 따라서 엔진 회전 중에는 엔진동력의 일부를 사용하여 발전기를 돌려줌으로써 배터리를 충전시켜 주행 중에 필요한 전력을 공급해 주고 있다.
엔진의 크랭크 샤프트의 회전은 V벨트에 의해 알터네이터를 돌려주며, 여기서 발생된 전기는 레귤레이터(제어장치)에서 제한되어 각 전기장치와 배터리에 공급된다.
3. 부분별 기능과 제어 원리
위 그림에 나타난 바와 같이 알터네이터는 냉각팬과 같이 엔진의 크랭크축과 V 벨트로 연결되어 있다. 크랭크축의 회전력에 의하여 엔진이 회전하는 동안 로터코일도 함께 회전하게 된다. 회전비율은 약 1:2∼3로 크랭크축이 한 바퀴 돌때 알터네이터의 폴리는 두 바퀴 내지 세 바퀴를 돈다.
로터코일은 알터네이터의 폴리와 직접 연결되어 자화됨으로써 모터와 반대로 자성을 띤 스테이터코일과의 기전력을 발생시켜 60∼100V의 교류를 발생한다. 이 교류를 정류한 뒤 레귤레이터로 14.5V 정전압을 만들어낸다. 최소한 12.6V를 출력해야 하며, 최대 출력전압은 14.5V로 제한되어 있다.
※ 발전기에서의 전기를 발생시키는 과정 <그림1~그림4>
하지만 알터네이터는 차량 운행 중에 계속 발전하고 있는 것이 아니라 레귤레이터에 의하여 일정 수준이상의 전기를 생산한 후 발전을 멈추고 기준 전압 이하가 되었을 때 다시 발전을 시작한다.
알터네이터가 발전을 멈춘 후에 다시 발전할 때 순간적으로 로터코일과 스테이터코일 사이에 물리적인 부하가 발생하고 이 부하는 알터네이터 폴리를 거쳐 엔진의 크랭크축에 물리적 부하를 발생시켜 엔진에 급격한 부하를 주게 된다.
뉴-록스카는 이러한 부하를 줄이기 위하여 지속적으로 알터네이터에서 생산되는 전기를 소모하여 알터네이터가 발전을 멈추는 횟수를 줄여 엔진에 걸리는 부하를 줄여주어 출력을 향상시켜 주고 그 결과 연료 소비를 줄여준다.
또한 전기가 필요한 경우에는 배터리에 충전된 전기의 소모를 멈추고 알터네이터에서 생산된 전기를 직접 전기가 필요한 장치에 공급할 수 있게 해주어 전기를 안정적으로 공급하고 배터리의 급 방전을 막아 각종 전기장치의 성능 및 수명을 향상시켜 주는 것이다.
두 번째 원리는 급격한 전압의 변화를 제어시키는 것이다.
자동차에 있어서 전압을 안정화시키는 대표적인 장치로서는 레귤레이터(regulator)가 있다.
전압 안정기 (Voltage Regulator) 란 일정하지 않은 입력 전압이 공급되더라도 자동적으로 출력전압을 일정하게 유지하여 장비에 전원을 공급해주는 장치를 말한다.
하지만 이러한 전압 안정기는 알터네이터 등에서 크게 변하는 즉, 전류값이 큰 경우에만 작동하며 파장이 극히 짧은 노이즈로 전자 기기를 켜고 끌 때 발생하는 노이즈인 펄스 노이즈나 눈에는 보이지 않지만 전자기기의 사용으로 인해 발생되는 수많은 전자기파에 의한 유도성 노이즈 등에는 적절히 대응할 수가 없다.
또한 전압 안정기는 출력보다 높은 입력전압을 제어하여 입력보다 낮은 안정한 전압을 출력하기 위한 것으로 순간적으로 급격히 낮은 전압이 발생된 경우에도 적절히 대응할 수가 없다.
자동차의 전압은 각종 전기를 사용하는 장치 또는 전기 배선상의 문제로 인하여 시시각각으로 변하게 되는데 가끔 기준 전압보다 훨씬 높이 올라가거나 갑자기 전압이 떨어지는 현상이 발생되게 된다.
이러한 경우에 전장부품의 성능저하는 물론 점화장치에도 영향을 미칠 수 있다.
실제로 점화장치에 공급되는 12볼트 내외의 전기를 점화코일을 통과시킴으로써 2만5천볼트 이상의 고전압의 전기로 변화시키는데 이는 최초 공급되는 전압을 2천배 이상으로 승압시켜 준다는 것을 의미한다.
만약 전압이 불안정하여 공급 전압이 0.1볼트 차이가 나면 점화플러그로 공급될 때에는 200V 이상의 차이가 발생되어 불완전 연소로 인한 출력감소와 매연이 많이 발생한다.
뉴-록스카는 IC칩을 이용하여 전압을 초당 2만번 이상 체크하여 불안정한 전압이 발생될 경우 이를 제거, 불완전 연소를 줄여줌으로써 자동차의 안정적 출력을 보장해주고 매연을 억제시킨다. 또한 안정적인 전압의 전기를 공급하여 줌으로써 각종 전장 부품의 성능과 수명을 향상시켜 주는 것이다.
