YF쏘나타 2.0 LPI 변속시 덜컹 거리는 심한 변속충격 수리 - 미션 유온 센서 교체

우리나라 대표 중형세단 쏘나타 입니다. 입고된 차량은 2000년대 말 첫선을 보인 6세대 YF모델로 현대에서 쏘나타의 타겟 구매연령을 기존 40대에서 30대로 낮추면서 당시에는 파격적이라 할만한 유선형의 미래지향적인 다자인이 적용되었으며 주행성능도 강조하기 시작했었습니다.

해당 차량은 LPI 모델로, 심한 변속충격 때문에 피터웍스에 입고 되었는데요, P-R-N-D 변속간 차량 전체가 덜컹 거릴정도로 심한 충격이 발생하고, 주행 중에도 강한 변속충격이 발생하고 있습니다. 감속시 무부하 다운시프트가 이루어 질 때는 망치로 때리는 것 처럼 쿵 하는 현상도 있습니다.

특히 정지 상태에서 D단과 R단을 오갈 때는 누가 뒤에서 충돌한 것 처럼 쾅 하는 불괘한 충격이 심해 변속하기가 상당히 부담스러울 정도 입니다.

신기한 점은 차량이 완전히 냉각 상태이거나 완전히 열간 상태에서는 언제 그랬냐는 듯 부드러운 변속감을 자랑하는데요, 이 점 때문에 진단하는데 약간 애를 먹었던 것 같습니다.

 

시운전을 통해 범인을 잡았습니다. 충격이 발생할 때 모니터링을 하니 딱 걸렸네요. 바로 범인은 유온센서 입니다. 증상이 발현할 때 확인해 보면 유온이 말도안되게 낮은 -25도를 표출하고 있는데요, 차량의 TCU는 유온센서 고장여부는 모르기 때문에 실제 영하 -25도의 한겨울의 초 냉간상태고 굳게 믿고 변속기 유압제어를 이에 맞게 실행하게 됩니다.

즉, 실제로 미션오일의 유온은 따뜻한 상태로 물과 같이 점성이 낮고 흐름이 원할한데, TCU는 유온을 잘 못 알고 있기 때문에 미션오일이 매우 차가워 점성이 꿀과 같이 높고 흐름이 더딜거라고 생각하고 변속제어 관련 유압압력을 높히는 등 냉간상태의 오일에 적합한 기준으로 제어를 하기 때문에 당연히 충격이 발생할 수 밖에 없습니다.

차대번호를 바탕으로 유온센서를 준비합니다. 불행하게도 필요한 부품을 인근에서 구할 수 없어서, 주문 후 재입고를 부탁드리며, 그 동안 차량운행은 최대한 자제할 것을 안내드립니다.

 

며칠 후 부품이 도착 하여 다시 차주분과 일정을 잡아 차량이 재입고 되었습니다.

사진에 보이는 부품이 바로 문제의 유온센서인데요, 해당 차량의 경우 센서만 교체가 가능하며, 연식이나 베리에이션에 따라 배선과 일체형으로 된 부품으로 교체가 되는 모델도 있습니다. EPC상 출고 장착품과 품번이 다른 것으로 보아 아마도 개선품이 아닐까 합니다.

 

밸브바디커버 탈착이 필요하기 때문에 밸브바디커버 가스켓 및 고정볼트류도 신품으로 준비합니다.

 

차량 입고 후 잠시 식혀준 다음, 배터리 및 배터리트레이등을 탈거하여 공간을 확보합니다.

 

사용유를 시원하게 드레인합니다.

 

밸브바디 커버를 탈거하면 유온센서가 딱 보입니다.

 

기존 부품을 회수합니다.

 

정확한 고장 진단을 위해 저항을 측정해 봅니다. 해당 변속기에 사용되는 유온센서는 부특성(NTC)써미스터 방식으로, 온도가 낮아지면 저항이 증가하고, 반대로 온도가 높아지면 저항이 감소합니다.

상온에서는 2.2 kΩ 이 측정되는데요, 이 때 매장내 온도가 섭씨 20도가 조금 안되기 때문에 매우 정상입니다. 예상대로 냉간상태의 온도에서는 정상적으로 센서 값이 표출됩니다. 정확한 증상이나 발현되는 패턴을 몰랐다면 상온에서 저항 측정 후 정상이라고 판단하고 배선이나 TCU등을 교체하는 매우 비싼 오진을 내릴 수도 있을 것 같습니다.

 

50도 정도 되는 온수에 유온센서 팁을 살짝 담가 봅니다. 값이 잘 나오는 듯 하다가도 예상대로 수치가 고정이 안되고 미친듯이 요동칩니다. 그리고 80도 정도 되는 뜨거운 온수에 넣고 측정하면 또 정상값이 안정적으로 표출됩니다.

결론적으로 센서는 완전냉간상태 (10~30도)일 때와 완전열간상태 (70~80도 이상)에서만 정상적인 수치를 표출하며, 30도~70도 에서는 측정값이 오락가락 하는 이상한 상태입니다.

즉, 유온센서 고장의 양상은 변속충격이 완전냉간상태와 열간상태에서는 발생하지 않는다는 차주분의 설명과 시운전에서 확인한 결과와 일맥상통 합니다. 고장치고는 좀 희안하긴 한데 어쨌든 고장이 확인 되었습니다.

 

센서를 신품으로 교체 후 센서고정볼트는 토크렌치를 사용하여 규정토크로 정확하게 체결합니다.

 

장착상태를 꼼꼼히 확인 후 밸브바디 커버 가스켓이 접촉하는 면을 깨끗하게 정리해 줍니다.

 

밸브바디커버 가스켓은 깨끗하게 세척 및 건조를 마친 후 신품 가스켓을 정확하게 장착해 줍니다.

 

신품볼트를 손으로만 헐렁하게 모두 체결합니다.

 

모든 볼트들이 가체결 된 상태에서 밸브바디 커버가 한쪽으로 쏠리거나 하지 않도록 위치를 한번 더 잡아 준 후 중심부 부터 볼트를 하나씩 규정토크로 체결합니다.

 

드레인볼트는 깨끗히 세척 후 신품 와셔를 걸어 규정토크로 잘 잠가 주면 신유를 주입할 준비가 끝납니다.

 

이제 신유를 주입할 차량인데요, 해당 차량은 현대 파워텍 6단 변속기 장착차량으로, SP-4 규격을 사용합니다. SP-4 규격은 거의 대부분의 현대/기아차가 사용하는 규격이며, 현대/기아차 강국인 우리나라에서는 해당 규격에 대한 선택의 폭이 상당히 넓습니다.​

많은 선택사항 중 준비한 신유는 캐스트롤 트랜스맥스 DEXRON6 제품 입니다. 순정규인 SP-4 규격을 만족하면서 순정대비 약10% 높은 동점도로 인해 변속기 보호와 부드러움이 두드러지면서도, 뛰어난 윤활성능에서 오는 마찰저감 성능으로 무겁기는 커녕 오히려 가벼운 느낌까지 함께 느낄 수 있는 매우 우수한 100% 합성유 제품입니다. 이름에서도 알 수 있듯 자동변속기유 중 충족하기가 가장 까다로운 규격으로 알려진 DEXRON6 규격의 공식승인유이기도 합니다.

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제품은 참 좋은데 비싼 원가로 인해 판매 단가를 보다 저렴한 미션오일을 사용하는 업체들의 시세보다 살짝 높인다 해도 생각보다 마진이 야박한 지라, 많이들 취급하지 않는 것 같습니다.​

참고로 과거에는 해당제품이 같은 규격품 중에서도 점도가 높은편이었습니다. 그래서 예전에 해당제품을 사용하신 분들은 부드럽고 조용한 느낌은 들지만 약간 무거운 느낌이 든다는 평이 많았는데요, 케스트롤에서 몇 해전 부터 리뉴얼을 통해 기존의 부드럽고 조용한 운행감과 내구성은 그대로 가져가되, 점도를 확 낮춰서 출시하였기 때문 차가 굼뜨거나 무거운 느낌도 싹 사라졌습니다.

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참고로 동점도는 섭시 40도에서 30.2mm2/S 그리고 100도에서 5.9mm2/S에 점도지수는 161 그리고 유동점은 섭시 영하 -54도로 저온유동성이 매우 우수합니다.

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캐스트롤 사에서 최근에 공표한 MSDS상 구성요소는 일반적인 고순도 VHVI 3기유 합성유 51.2%, 그리고 저점도 VHVI 3기유 40.5% 그리고 나머지는 DEXRON VI 첨가제 패키지로 구성되어 있는 것으로 나옵니다. 얼마전까지만 해도 베이스 기유 일부만 표기를 하고 나머지를 비공개로 처리해 놓아 낮은 유동점을 바탕으로 PAO가 첨가되지 않았나 추정했었는데, 최근에 리뉴얼된 MSDS상 원재료 전부가 공개되었는데, PAO는 안보이네요. 아마 초고순도 VHVI기유와 고성능 첨가제의 조합만으로도 PAO뺨치는 저동유동성과 열안정성을 달성한 것으로 보입니다. 불과 십오년전 DEXRON VI 규격이 처음 공표되었을 때만 해도, 소량이라도 PAO를 첨가하지 않고서는 DEXRON VI 규격 달성이 어렵다는 의견이 일반적이 었는데, 최근들어서는 3기유 및 첨가제의 발전도 역시 눈부신 것 같습니다.

 

신유를 중력방식으로 천천히 주입합니다. 추정되는 정량에 레벨링 때 버려질 양을 감안하여 주입량을 계산합니다.

 

배터리를 연결 후, 유온을 확인합니다. 유온이 기존에 제대로 측정되지 않았던 유온범위에서도 잘 측정되고 있습니다.

 

정확하게 레벨링을 하기 위해 P-R-N-D 변속을 수차례 진행하며 유온을 조금 더 올려 줍니다. 더이상 변속충격이 발생하지 않습니다.

 

레벨링 규정유온 범위에 도달하면 레벨링플러그를 열어 과주입분이 배출되도록 합니다.

 

배출되는 동안 레벨링플러그 가스켓을 신품으로 교체해 줍니다.

 

과주입분이 방울단위 혹은 초미량으로 배출되기 시작하면 정량충진이 완료된 상태임으로, 재빠르게 한손이 들고 있던 레벨링플러그로 레벨링홀을 잠가줍니다.

 

규정범위의 딱 중간에서 정확하게 레벨링 작업이 완료 되었습니다.

 

작업흔적을 깨끗하게 클리닝 합니다. 완벽하게 세척하여야 시운전 후 작업한 부위에 누유나 특이사항은 없는지 확인이 가능합니다.

 

배출된 기존 사용유 입니다. 소량 샘플링을 통해 보다 자세한 상태를 확인해 보겠습니다.

 

좌측이 최초배출된 오일, 우측이 레벨링 때 배출된 과주입분으로, 현재 차량에 충진된 오일의 상태와 동일합니다.

 

교체 후 폐기되는 부품들입니다.

 

기존에 간헐적으로 잘못된 값을 표출하던 유온센서 때문에 틀어졌을 학습값도 완전히 소거합니다.

 

기존 학습값 소거 후 시운전을 통해 TCM 기본 학습을 진행합니다.

 

매장에 복귀하여 차를 띄우로 작업 부위를 꼼꼼하게 살펴 봅니다. 유분기 하나 없이 완벽한 모습을 충분히 확인 후 언더커버를 조립합니다.

 

유온센서는 완전히 정상으로 돌아 왔고 변속충격관련 증상도 말끔히 수리되었습니다.

 

마지막으로 폴트가 없는지 확인 후 차량을 출고합니다.

 

정확하고 꼼꼼한 수리로 부드러운 변속감과 성능을 되찾아 보세요!