배터리 문제인지 발전기 문제인지 쉽게 진단하는 방법(feat 발전기 교환)

자가정비가 아니더라도 일정운행 후 믾이 교환하는 것이 배터리일듯 하다. 이와 함께 차량의 배터리 충전과 운행 시 차량 전기를 책임지는 알터네이터(발전기)도 많이 교환하는 부품일듯 하다.

하지만 일반적으로 배터리가 문제가 있는지 발전기가 문제가 있는지 모르고 정비소등에 의뢰하였다가 소위 눈탱이를 맞는 경우들이 생기기도 하는데 이번 포스팅에서는 배터리가 문제인지 발전기가 문제인지 테스터등의 장비없이 쉽게 체크하는 방법과 발전기 교환에 대한 내용을 소개하고자 한다.

 

31만Km 운행한 YF쏘나타 차량을 운행하다 무심히 시가잭에 끼워져 있는 USB충전 멀티탭을 보았다가 표시된 전압의 수치를 보고 의아해 했다. 보통 시동후 발전기(알터네이터)에서 출력 전압이 표시 된다면 14V 전후로 표시되어야 하는데 12V 전후로 표시되고 있었다.  간헐적으로 정상적으로 14V 전후의 전압이 표시되기도 하고 12V로 표시되기도 하고..

 

이 현상만 보면 발전기(알터네이터)쪽에 무언가 문제가 있을 확율이 높은데, 그렇다고 배터리에 전혀 문제가 없다고 보기

에도 약간은 의심스러운 상황이다.

 

발전기 문제인지 배터리 문제인지 쉽게 알수 있는 방법

문제의 원인을 파악하기 전에 우선 배터리 터미널의 체결부위나 접지선의 체결부위가 이물질이나 조임불량등으로 체결이 불량할 수 있는데 배터리의 터미널과 접지선등을 탈거한 후 이물질을 철솔등으로 제거한 후 잘 체결한 후  다시 테스트 해본다. 의외로 접촉불량에 의한 충전불량등이 생기는 경우들이 많다.

 

이런 접촉불량이 없다는 가정하에 테스터기나 배터리 테스터기등으로 배터리의 충전상태를 알아볼 수 있으나 이런 장비가 없는 경우에 발전기 문제인지 배터리 문제인지 쉽게 알수 있는 방법이 있다.

원리는 자동차 배터리의 원리를 알면 쉽게 이해할수 있는 방법인데  일반적인 자동차 주 배터리(보조 배터리등 제외)의 용도는 바로 시동을 거는데 있다. 따라서 시동이 걸린 후에는 발전기로 충전 용량만큼의 전기를 충전하게 된다. 즉, 시동외에는 사용하지 않는데 시동 후에는 발전기의 발전된 전기로 필요한 전기를 사용하게 되는 원리이다.

 

방법은 우선 시동을 켜고 전기를 소모할 수 있는 스위치나 기능을 모두 킨다. 있다면 열선(시트등의) 과 에어컨 또는 히터, 전조등과 상향등의 라이트, 비상깜박이등등 모두 작동시키고 배터리의 터미널을 제거한다.

배터리 터미널을 제거하게 되면 발전기에서 생성된 전기가 배터리 충전은 하지 않은채 생성된 전기로만 사용하게 된다. 

몇초에서 몇십초 정도 지켜보면서 만약 시동이 꺼진다면 발전기에 문제가 있는것으로 판단할 수 있다. 즉 전기를 생성하지 못하니 전기가 필요한 열선, 라이트등이 작동을 못하고 결국 시동이 꺼지게 되며, 만약 배터리가 불량이라면 시간이 지나도 발전된 전기를 사용하니 라이트나 시동이 꺼지지 않게 된다.

 

31만 Km 이상 운행한 YF쏘나타의 경우 위의 내용처럼 간단 진단을 통해 테스트도 해보고 발전기의 충전상태를 테스터기를 통해 측정해보아도 간헐적인 발전 불량으로 진단되었다.

최초 구매 후 지금까지 교환하지 않고 20만 Km정도 운행 시 발전기 내부의 레귤레이터를 교환하것이 전부인데 이제 수명이 다한듯 하여 다시 레귤레이터등을 교환하지 않고 어셈블리를 교환하기로 하였다.

 

 

YF쏘나타 알터내이터내 레귤레이터(Regulator Assembly) 교환

 

 

교환에 필요한 부품

작업차량은 YF 쏘나타 2.0 LPI 세타 엔진이며 정품 발전기의 품번은 아래와 같다.

 

3730025600 제너레이터 어셈블리 GENERATOR ASSY 237,600원
3730025700 제너레이터 어셈블리 GENERATOR ASSY 213,400원

 

YF쏘나타와 LF쏘나타의 파워트레인별 알터네이터 품번은 아래와 같으니 참조하면 좋을듯 하다. 

 

YF쏘나타 2.0 누우
373002E400 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 215,600원
 
YF쏘나타 2.0/2.4세타2
373002G400 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 200,200원 (10년12월31일이전)
373002G500 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 200,200원 (10년12월31일이후)
373002G700 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 294,800원 (TCI - Turbo Charger intercooler 모델)

LF쏘나타
373002E320 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 215,600원 (15년01월28일이후)
373002E820 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 236,500원 (15년01월28일이후)
373002E321 알터네이터 어셈블리 ALTERNATOR ASSY 218,900원 (15년01월28일이후)

 

(제품 패키지)

(해당제품의 정품은 valeo제품을 사용한다)

 

(INA 풀리 채택)

 

교환작업에 사용한 부품은 정품인데 31만 운행 후 정품을 구매할까 또는 재생품을 구매할까 고민도 잠시 했지만 외산등에 비하면 저렴하다고 할 수 있는 정품가격이라 모비스 정품으로 구매하였다. 인터넷으로 구매시 알터네이터나 스타터, 필터류등은 부품점보다 보통 가격이 더 저렴하며 고품회수 조건으로 구매한다면 몇천원 정도 혜택을 더 받을 수 있으므로 인터넷으로 구매하는것이 조금 더 나을 수 있다.

 

 

관련 규정 토크

발전기 교환의 관련 부품의 규정토크는 아래의 표와 같으며 발전기 관통볼트의 경우 엔진형식에 따라 약간의 차이가 있으니 참조하고 토크 뒷부분의 N.m 규격은 작업시 적용하였던 토크값이다.

 

부품	규정토크(kgm.f)	사용 소켓(렌치) 크기
배터리 터미널	(+) 08 ~ 1.0 (10N.m)	10mm
	(-) 0.4 ~ 0.6 (5N.m)
알터네이터 관통볼트	MPI/GDI : 5.0 ~ 6.5	14mm
	LPi : 4.5 ~ 5.5 (55N.m)

 

 

필요한 공구

작업자 작업에 따라 다를 수 있는데 작업차량은 YF쏘나타 MPI모델로 발전기가 하단에 있는 모델이다. 상단에 위치한 모델의 경우 작업하기가 훨씬 쉽지만 하단의 모델은 공간적인 제약으로 교환하기가 상대적으로 어렵다.

기본적으로 배터리 접지 브라켓등을 탈거하기 위해 10mm 소켓과 알터네이터 고정볼트를 탈거하기 위한 14mm 소켓, 또는 렌치 그리고 대드라이버가 필요하다.

 

 

발전기 교환 작업

교환작업은 작업자 마다 다를 수 있는데 모두 공간확보를 위해  일반적으로 2가지 방법을 사용한다. 

1. 호스 및 냉각팬 탈거 후 발전기 교환

2. 흡기매니폴드 탈거 후 발전기 교환

 

개인적으로 생각하는 위의 방법 모두 장단점이 있는데 첫번째 방법은 작업 후 부동액 보충등이 필요하고 부동액이 조금 흐른다는 단점이 있지만 제일 간단한 편이며 두번째 방법은 흡기매니폴드 가스켓 교환등의 작업을 겸하거나 매니폴드 탈장착에 익숙하다면 좋은 방법이다. 특히 두번째 방법은 혹 해당차량의 스타트 모터등을 교환 할 경우 매니폴드를 탈거하고 장착하는것이 제일 좋은 방법이다. 

 

두번째 방법으로 작업한다면 이전의 흡기 매니폴드 가스켓 교환의 글을 참조하면 좋을듯 하다.

 

YF쏘나타 흡기 매니폴드 가스켓 교환

 

포스팅에서 소개하는 작업은 공간확보를 위해 첫번째 방법인 냉각팬 탈거 후 장착하는 방법을 사용했다. 

 

배터리 터미널 탈거

발전기 작업이므로 배터리 (-) 터미널을 먼저탈거 한후 (+) 터미널을 탈거한다. 

(-)터미널만 탈거해도 되지만 작업 후 터미널 체결 전 배터리 단자를 청소하기 위해 양쪽 모두 탈거하였다. 당연히 배터리를 탈거하게 되면 라디오나 기타 세팅을 후에 다시해야 한다.

 

(배터리 터미널 탈거)

 

라지에이터 상부 호수 탈거

1번의 방법으로 교환작업을 할것이므로 상부호수를 탈거한다 부동액이 약간 배출되지만 라지에이터 상부 호스 탈거 시 바가지등으로 배출되는 부동액을 받아두어도 좋다. 주의할 것은 부동액이 뜨거워 화상등을 입을 수 있으므로 냉각 시 작업한다.

 

(라지에이터 상부 호스 브라켓 탈거)

(라지에이터 상부 호스 클램프 탈거)

 

라디에이터 상부 호스는 뒤로 꺽어서 적당한 위치에 놓아둔다

 

(라디에이터 상부호스 고정)

 

냉각팬 탈거

냉각팬 탈거를 위해 냉각팬 우측의 커넥터와 양쪽 고정 볼트를 탈거한다.

 

(냉각팬 커넥터)

냉각팬 커넥터의 경우 동일 파워트레인을 사용하는 차량에서는 커넥터가 타서 단선, 단락되는 경우가 상당히 많다. 작업차량은 아주 양호한 상태인데 종종 커넥터의 문제로 냉각팬이 작동하지 않아 출력이 제한되면서 문제가 생기는 경우가 있는데 이때 냉각팬 커넥터도 점검하면 좋을듯 하다.

 

(냉각팬 커넥터)

 

10mm 소켓을 사용하여 안쪽에 위치한 냉각팬 고정 볼트도 탈거한다.

 

냉각팬을 탈거하기 위해서는 양쪽 냉각팬 하단에 플라스틱 핀으로 고정된어 있으므로 양쪽 모두 플라스틱 핀을 제껴두고 냉각팬을 들어올려 탈거한다.

 

(냉각팬 고정핀)

(탈거한 냉각팬)

 

냉각팬을 탈거하면 아래와 같이 충분한 공간확보가 된다. 혹 라디에이터를 교체한다면 이와 같이 냉각팬 탈거 후 라지에이터 하부 호스등을 탈거하여 라디에이터를 탈거할 수 있으니 참조한다.

 

(냉각팬 탈거 후 공간확보)

 

겉벨트 탈거

17mm 옵셋렌치등을 사용하여 겉벨트 텐셔너의 장력을 조정하여 겉벨트를 탈거한다. 완전히 탈거할 필요는 없고 교환할 발전기 풀리정도만 탈거 하면 된다.

 

 

B단자 및 커넥터 탈거

12mm 소켓이나 렌치를 사용하여 B단자를 덮고있는 고무마개를 제껴두고 너트를 탈거하여 B단자를 분리한다.  또 발전기와 연결된 커넥터와 에어컴프레셔 커넥터, MAP센서 커넥터등이 함께 테이핑되어 묶여져 있으므로 함께 탈거한다.

 

(B단자 및 커넥터 탈거)

 

발전기 탈거

우선 14mm 소켓이나 원구렌치등을 사용하여 눈에 보이는 상단의 고정볼트를 탈거한 후 하단의 고정볼트도 탈거한다. 상단의 고정볼트는 완전히 탈거하고 하단의 고정볼트는 볼트 몸체와 브라켓이 걸쳐있는 형태이므로

완전탈거하지 않아도 된다. 또 하단의 고정볼트는 뒷쪽에 있으므로 소켓보다는 옵셋렌치로 탈거한는 것이 편하다.

 

볼트를 제거 또는 뒷쪽의 볼트를 풀어 놓아도 쉽게 탈거되지 않는데 대드라이버등으로 발전기를 제끼는 형식으로 앞쪽으로 흔들면서 탈거한다. 

 

(발전기 탈거)

 

발전기가 브라켓에서 잘 안나올 수 있는데 여러차례 앞뒤로 흔들어 주면서 탈거하면 쉽게 탈거 할 수 있다.

 

(발전기 탈거)

신품을 조립하기 전에 충전 다이 그라인더로 주변을 청소한 후 신품을 장착하였다.

 

(구품과 신품)

 

신품 장착

이제 탈거한 역순으로 신품 발전기를 장착하면 되는데 발전기 고정볼트는 재사용해도 좋으며 구품에 아직 탈거하지 않은 볼트(아래 고정볼트)를 완전 탈거하여 신품 발전기에 장착하고 탈거시 처럼 우선 뒤의 발전기 브라켓에 볼트를 끼우고 자리를 잡은 후 앞볼트를 체결한 후 규정토크로 체결해 준다. 실제로 아래 고정볼트는 규정토크로 체결하기 어렵기 때문에 상부 고정볼트 체결 시 감각으로 아래 고정볼트를 체결하면 좋을 듯 하다.

 

(신품 발전기 장착)

 

신품 발전기 장착 후 고정볼트를 체결한 후 B단자 및 탈거한 커넥터들을 체결해 준다.

체결 후 탈거한 겉벨트도 장착해 준다. 겉벨트 장착후 혹시 잘못 체결된 곳이 있는지 워터펌프 풀리등 여러번 꼼꼼하게 살펴보는것이 좋다.

 

(겉벨트 장착)

(탈거한 커넥터 장착)

이후 탈거 한 냉각팬, 라지에이터 상부호스, 에어덕트, 배터리 단자등을 모두 조립한다. 또 라지에이터 상부호스 탈거시 배출되었던 냉각수를 보충해준다. 배터리 단자의 결합은 (+)단자부터 결합하며 부동액 보충시 물로만 보충한다면 수돗물이나 증류수로 보충해야 한다.

 

충전 테스트 및 마무리

시동 전 탈거한 커넥터들이나 볼트, 너트등 체결부위등을 다시 확인한 후 시동을 걸어본다.

 

 

 

시동 후 이상이 없다면 진단기나 테스터기등으로 충전테스트를 해본다.

 

 

 

발전기 분해

구품의 발전기 풀리는 손으로 회전시켜 보면 크게 이질감이나 뻑뻑한 느낌은 없었으며 폐기할 발전기를 분해해 보았다. 풀리는 특수공구로 탈거하였는데 임팩으로 탈거가 안되어 소켓핸들과 렌치로 탈거하였다.

 

(구품 발전기)

(발전기 풀리 탈거)

 

 

 

레귤레이터를 탈거한 후 살펴보니 브러쉬(레귤레이터) 는 19만Km 운행 시 교환하였기 때문에 마모가 적었지만 브러쉬와 발전기 축의 접지면이 심하게 마모되어 있었다. 

 

(탈거한 레귤레이터)

 

 

마치며

작업차량의 경우 31만Km 이상 운행한 차량으로 20만Km쯤 발전기내 레귤레이터를 한번 교환한 후 출시 후 지금까지 발전기를 교환하지 않았던 차량이다. 원인 파악 후 발전기 문제로 교환하였는데 사실 일반적으로 운행거리에 비해 잘 버터준듯 하다.

 

내연기관 차량의 알터네이터(발전기)가 불량인지 배터리가 불량인지 확인하는 방법은 위의 소개대로 자동차 원리만 안다면 매우 간단한 방법으로 알수 있다. 간혹 배터리가 불량인데 발전기를 교환한다든지, 반대로 발전기가 불량인데 배터리를 교환한다든지 해서 필요없는 지출을 하는 경우들을 보았다. 부품을 교체하더라도 정확한 진단을 통해 원인을 알고 교체한다면 경제적으로도 도움이 될듯 한데 흔하게 발생하는 사례로 배터리 불량인지 발전기 불량인지 간단한 테스트를 해보고 정비를 의뢰하여도 소위 눈탱이는 피할듯 하며 자가정비에 조금 관심이 있는 사람이라면 발전기 교체는 대부분 어렵지 않게 교환할 수 있는 부분이기 때문에 문제 발생시 시도해보는것도 좋을듯 하다.