스타터 모터(Starter Motor) - 엔진을 깨우자

잠자는 엔진을 깨우는 힘, 스타터 모터

자동차의 엔진이 돌아가기 위해서는 초기에 외부의 힘이 필요합니다. 외부의 힘으로 4 행정 사이클을 1~2회 정도 돌려줘야 합니다. 이렇게 1~2회 정도 돌려주면 연료-공기 혼합기가 압축, 점화되어 발생하는 폭발력으로 엔진이 스스로 작동하기 시작하죠. 바로 이 처음 엔진을 1~2회 돌려주는 이 녀석! 이 녀석이 스타터 모터입니다.

 

목차

• 스타터 모터
• 스타터 모터의 기능
• 스타터 모터의 종류
• 스타터 모터의 고장 증상
• 스타터 모터의 수리 비용
• 마치며

파일명: Automobile_starter.JPG 원본 이미지 출처:commons.wikimedia-Own work 저작자: Willdre 편집 및 수정: 차알 원본 링크: https://en.wikipedia.org/wiki/Starter_(engine)#/media/File:Automobile_starter.JPG 라이선스: CC BY-SA 3.0

스타터 모터

스타터 모터는 내연기관 자동차에서 제일 먼저 배터리에서 나오는 전력을 사용하는 부품입니다. 배터리에서 나오는 전력을 이용해 내연기관의 엔진을 최초로 회전시키는 전동 모터이죠. 보통 플라이 휠 근처에 장착되어 있습니다.

기본 구조

• DC 전동 모터
• 피니언 기어
• 기어 전달 장치
• 솔레노이드

작동 원리

• 운전자가 시동을 걸면 전원이 스타트 모터로 공급
• 솔레노이드가 피니언 기어를 플라이휠에 맞물리게 함
• 모터가 회전하면서 플라이휠을 돌리고, 이를 통해 엔진이 회전
• 엔진이 자체 연소를 시작하면 모터는 자동으로 분리됨

 

스타터 모터의 기능

스타터 모터는 말 그대로 시동을 거는 기능을 수행합니다.

정확히는 정지 상태의 엔진을 회전시켜 엔진이 스스로 연소를 시작하도록 유도해주는 장치인 것이죠. 사실상 기존의 스타터 모터는 시동을 거는 것이 거의 유일한 기능이었지만 최근에는 ISG(Idle Stop & Go) 시스템이나 하이브리드 차량의 시동용 모터 등으로 확장된 형태도 존재합니다.

 

스타터 모터의 종류

구조 및 작동 방식에 따른 분류

• 관성 작동형 (Inertia Engagement Type) - 초기 형태의 스타트 모터로, 모터 축 끝에 있는 작은 피니언 기어가 엔진의 플라이휠 링 기어와 직접 맞물려 시동을 거는 방식입니다. 비교적 간단한 구조를 가지고 있습니다.
• 피니언 이동형 (Pre-engaged Type) - 솔레노이드 스위치가 피니언 기어를 먼저 플라이휠 링 기어 쪽으로 밀어낸 후, 모터에 전원을 공급하여 회전시키는 방식입니다. 현재 대부분의 승용차에서 사용되는 방식이며, 시동 성능이 우수하고 소음이 적습니다.
  • 슬라이딩 기어 치합 방식 - 피니언 기어가 모터의 회전축을 따라 움직이며 링 기어와 맞물리는 방식입니다. 주로 대형 상용차에 사용됩니다.
  • 유성 기어 감속형 (Planetary Gear Reduction Type) - 모터와 피니언 기어 사이에 유성 기어를 사용하여 회전력을 증폭시키는 방식입니다. 소형화 및 고성능화에 유리하여 최근 많이 사용되는 추세입니다.

전기적 특성에 따른 분류

• 직권 전동기 (Series Wound Motor) - 전기자와 계자 코일이 직렬로 연결된 형태의 DC 모터입니다. 시동 시 높은 회전력을 발생시키는 특징이 있어 스타트 모터에 주로 사용됩니다. 하지만 부하가 없을 때 회전 속도가 매우 높아지는 단점이 있습니다.
• 감압 기동 방식 - 일부 차량에서는 시동 시 배터리 전압을 낮춰 스타트 모터에 공급하여 초기 회전 속도를 제어하는 방식을 사용하기도 합니다.

최근에는 연비 향상을 위해 ISG (Idle Stop & Go) 시스템이 적용된 차량에 내구성이 강화된 스타트 모터가 사용되기도 합니다. 이러한 스타트 모터는 잦은 시동과 정지를 견딜 수 있도록 설계되었습니다.

 

스타터 모터의 고장 증상

스타터 모터는 고장이 나면 대부분 시동 자체가 불가능하거나 매우 불안정해집니다. 쉽게 시동이 걸리지 않는 것이죠.

• 시통 키를 돌려도 소리만 나고 시동이 안걸림
• 스타트 버튼을 눌렀을 때 반응이 없음
• 간헐적으로 시동이 걸리지 않음
• 시동 시 이상한 소음이 발생함(기어 손상으로 인해)
• 배터리가 정상임에도 시동이 안 걸림

스타터 모터의 수리 비용

고장 증상	예상 원인	수리 방법	수리 비용
시동 시 ‘딸깍’ 소리만 남	솔레노이드 불량 또는 기계적 고착	스타트 모터 교체 또는 분해 수리	25만 ~ 50만
시동 버튼 눌러도 무반응	내부 접점 불량 또는 브러시 마모	스타트 모터 분해 정비 또는 교체	20만 ~ 40만
시동 시 기어 긁는 듯한 소음 발생	피니언 기어 손상 또는 벤딕스 고착	기어 교체 또는 모터 전체 교체	30만 ~ 60만
간헐적 시동 불능	접촉 불량 또는 배선 문제	배선 점검 및 스타터 정비	10만 ~ 30만
시동 걸려도 바로 꺼지는 경우	모터는 정상이나 연료/점화계 문제일 수 있음	연료 및 이그니션 계통 점검 포함	20만 ~ 50만

국산 중형차 기준으로 대략적인 금액입니다.

 

마치며

스타터 모터는 차량 운행 시 시작 단 몇 초 간만 작동하는 부품이지만 스타터 모터가 없으면 차량이 아예 운행을 못할 겁니다. 이 부품이 고장 나면 차량은 무용지물이 되는 것이죠. 특히 간헐적으로 시동이 걸리지 않거나, 딸깍거리는 소리만 나는 증상은 대표적인 스타터 모터의 전형적인 고장 신호입니다. 만일 이런 소리가 들리신다면 방치해서 차량 시동이 걸리지 않아 레커차를 불러야 할 수도 있으니 미리 점검받는 것이 좋습니다.

 

배터리(Battery) - 자동차의 전력을 책임진다

 

액슬(Axle) - 바퀴의 지지대