건설기계정비기능사 필기시험 3회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 건설기계정비기능사 필기시험 3회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 기관 (엔진) 핵심 정리

엔진 구조 및 특징

2행정 기관의 장점: 4행정 기관에 비해 1.6에서 1.7배 높은 출력을 내며, 동일 출력을 기준으로 할 때 기관의 체적이 작고 중량이 가볍다는 것이 가장 큰 장점입니다.
헤드 개스킷: 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 삽입되어 압축 및 폭발 가스의 기밀을 유지하고 냉각수 및 엔진오일의 누출을 방지하는 중요한 역할을 합니다.
밸브 시트 침하 현상: 밸브 시트가 마모되면 밸브가 아래로 내려앉는 침하 현상이 발생합니다. 이로 인해 밸브 페이스의 접촉이 불량해지고 밸브 간극이 좁아지게 됩니다. 결과적으로 밸브가 완전히 닫히지 않아 압축이 새는 현상이 발생할 수 있습니다.
피스톤 운동: 피스톤은 상하 왕복운동을 합니다. (크랭크축, 캠축 등은 회전운동을 합니다.)
크랭크축에 작용하는 힘: 크랭크축이 회전할 때 받는 주요 힘은 **휨(Bending), 전단력(Shearing), 비틀림(Torsion)**입니다.

윤활 및 냉각 장치

윤활유의 작용 (6대 작용): 윤활유는 다음과 같은 핵심 기능을 수행합니다.
1. 마찰 감소 및 마멸 방지
2. 밀봉 작용을 통해 실린더 기밀 유지
3. 냉각 작용 (열전도)
4. 응력 분산 작용 (충격 완화)
5. 방청 및 부식 방지 작용
6. 청정 작용을 통한 내부 청결 유지
- 주의: 산화 작용은 윤활유의 작용이 아니라 성능 저하의 원인입니다.
냉각수 수온 측정 위치: 기관의 실린더 헤드 물 재킷부 (가장 온도가 높은 출구 쪽)에서 냉각수의 수온을 측정하는 것이 가장 적절합니다.
크랭크 케이스 환기 장치: 크랭크 케이스 내부의 과열과 배압 상승을 막고, 오일의 청결을 유지하기 위해 설치합니다.

출력 및 성능

지시 마력 (Indicated Horsepower): 기관 실린더 내부에서 실제로 발생한 힘을 나타냅니다. (이론적인 힘)
제동 마력 (Brake Horsepower): 플라이휠 등을 통해 외부로 전달되어 실제로 사용할 수 있는 힘을 나타냅니다.
마찰 마력 (Friction Horsepower): 지시 마력과 제동 마력의 차이로, 기관 내부 마찰로 인해 손실된 힘을 의미합니다.

2. 디젤 기관 연료 및 연소

연료 및 연소

매연의 원인: 흑색 매연은 주로 연료 공급 과다로 인한 불완전 연소가 원인이며, 미연소된 연료가 배출되는 것입니다.
디젤 연소 과정 (제어 연소 기간): 연료가 분사됨과 동시에 연소가 일어나기 시작하며, 이 기간에는 비교적 느리게 압력이 상승하는 특징을 보입니다.
연료 계통 공기빼기 불량: 연료 계통 내에 공기가 혼입되면 기동성이 떨어지고, 엔진의 진동이 발생하며, 분사 펌프의 연료 압송이 불량해져 엔진이 심할 경우 정지될 수 있습니다.
- 주의: 변속기 작동 불량과는 직접적인 관계가 없습니다.

센서 및 보조 장치

MAP 센서 (Manifold Absolute Pressure Sensor): 흡기 다기관의 절대 압력을 측정하여 엔진 부하에 따른 공기 변동을 감지하고, 출력 전압으로 변환하는 역할을 합니다.
압력 센서 형식: 전자제어 엔진에 쓰이는 대부분의 압력 센서는 게이지 압력(대기압을 0으로 한 상대압력)을 측정하지만, 대기 압력 센서는 절대 압력을 측정합니다.
공기 청정기 청소: 건식 여과기는 압축공기를 반드시 안쪽에서 바깥쪽으로 불어내어 청소해야 합니다. (바깥쪽에서 불어넣으면 먼지가 여과기에 깊숙이 박힐 수 있습니다.)
시동 보조 장치: 디젤 기관의 저온 시동을 돕는 장치에는 예열 장치, 실린더 감압 장치, 히트 레인지(흡기 히터) 등이 있습니다. 과급장치는 시동 보조가 아닌 출력 증대 장치입니다.
공기 예열 경고등: 흡입 공기의 예열 상태를 표시하고, 예열 완료 시 소등되며, 시동이 완료되면 소등됩니다. 엔진의 온도로 작동하는 것은 아닙니다.

3. 섀시 (동력전달 및 주행)

동력 전달 장치

동력 전달 순서 (로더 등): 엔진 → 토크 컨버터 → 변속기 → 종감속장치 → 구동륜 순으로 동력이 전달됩니다.
변속기 동력 전달 불량: 기어 변속은 잘 되나 동력 전달이 좋지 못하다면, 가장 적합한 원인은 마찰력이 감소한 클러치 디스크의 마모입니다.
최대 감속비 기어: 웜 기어는 구조상 가장 큰 감속비를 얻을 수 있습니다.

주행 및 현가 장치

공기 스프링 특징: 차체의 높이를 항상 일정하게 유지하며, 감쇄 작용이 있어 작은 진동 흡수에 효과가 있고, 고유 진동을 낮게 할 수 있습니다. 단점으로는 구조가 복잡하고 제작비가 비싸다는 점이 있습니다.
조향 바퀴 얼라인먼트 요소: 캠버, 토인, 캐스터, 킹핀 경사각 등이 있습니다. 부스터는 제동력을 보조하는 장치로 얼라인먼트 요소가 아닙니다.
브레이크 장치 조건: 작동의 확실성, 신뢰성, 내구성, 점검 용이성 등이 중요하며, 제동 시 최소 제동거리를 확보해야 합니다. 최대 제동거리를 확보해야 한다는 것은 틀린 설명입니다.

트랙 장치

상부 롤러 (Top Roller): 전부 유동륜과 스프로킷 사이에서 트랙이 밑으로 처지지 않도록 받쳐주며, 트랙의 회전을 바르게 유지하는 역할을 합니다.

덤프트럭 정비

토인 조정: 덤프트럭의 토인(Toe In)은 타이로드 엔드를 조정하여 맞춥니다.

4. 유압 장치

유체 및 베르누이 정리

베르누이 정리: 밀폐된 관속을 흐르는 연속 유체의 에너지 보존법칙을 의미합니다. 이 원리는 위치 에너지, 운동 에너지, 압력 에너지의 합은 보존된다는 것을 나타냅니다.
유압 작동유 구비 조건:
- 인화점 및 발화점이 높을 것
- 온도에 따른 점도 변화가 작을 것 (점도 지수가 높을 것)
- 화학적으로 안정될 것
- 방청성 및 윤활성이 좋을 것
유압회로 공기 혼입 현상: 유압회로에 공기가 혼입되면 **숨돌리기 현상, 공동 현상(Cavitation)**이 발생하고, 작동유 열화가 촉진되며, 실린더 작동 불량 및 불규칙 현상이 나타납니다. (유동 현상은 해당되지 않습니다.)

유압 밸브 및 펌프

유압 회로 3종류 제어 밸브: 유압 회로에는 세 가지 기능을 담당하는 밸브가 필수적입니다.
1. 압력 제어 밸브 (일의 크기 제어)
2. 유량 조절 밸브 (일의 속도 제어)
3. 방향 전환 밸브 (일의 방향 제어)
유압 펌프 (Hydraulic Pump): 엔진 등의 동력을 이용하여 기계적 에너지를 유압 작동유의 흐름 에너지로 변환시켜 유압 회로에 압력 에너지를 공급하는 장치입니다.
피스톤형 유압 모터 정비 주의사항: 크랭크축의 베어링 조립 시에는 냉간 상태에서 망치로 때려 넣지 않고, 규정 토크를 지켜야 합니다. 모든 O링 교환, 무리한 힘 가하지 않기, 규정 토크 체결 등이 중요합니다.

윤활유 여과 방식

분류식 여과 방식: 오일 펌프에서 내보낸 오일의 일부만 여과하여 오일 팬으로 바이패스(By-pass)시키고, 여과되지 않은 나머지 오일은 윤활부로 보냅니다. 이 방식은 여과율이 낮아 베어링 등 기관 윤활부 손상 우려가 가장 높습니다.

5. 전기 장치

축전지 및 회로

퓨즈 재질: 퓨즈는 주로 녹는점이 낮은 납과 주석의 합금을 사용합니다.
축전지 직렬 연결: 축전지를 직렬로 연결하면 용량(Ah)은 1개일 때와 동일하고, 전압은 합산되어 2배가 됩니다.
- 예) 12V, 100Ah 2개 직렬 → 24V, 100Ah
디젤 기관 전용 회로: 예열 플러그 회로는 디젤 기관의 저온 시동을 돕기 위해 디젤 기관에서만 볼 수 있습니다.
발전기 역류 방지: 발전기가 정지되어 있거나 발생 전압이 낮을 때 배터리에서 발전기로 전류가 역류하는 것을 방지하는 것은 컷아웃 릴레이입니다.
등화 장치: 제동등의 좌우 램프는 작동 시 동시에 켜져야 하므로 병렬로 접속되어 있습니다.
송풍기 모터 제어: 수동식 냉난방 장치의 송풍기 모터 회전수 제어는 주로 저항을 이용하여 전압을 분배하는 방식으로 이루어집니다.

6. 작업 장치 및 일반 정비

작업 장치

도저 블레이드 용량 계산: 블레이드 용량(세제곱미터, m3)은 (블레이드 길이)에 (블레이드 높이의 제곱)을 곱하여 계산합니다.
- 예) 높이 0.6m, 길이 2.0m → 2.0 x (0.6 x 0.6) = 0.72m3
굴착기 작업 장치 구성: 붐, 암, 버킷으로 구성되며, 트랙은 주행 장치입니다.
지게차 힌지드 버킷: 포크 대신 버킷을 장착한 것으로, 석탄, 소금, 비료 등 흘러내리기 쉬운 화물의 운반 작업에 이용됩니다.

정비 및 점검

해체 정비 기준: 기관의 압축 압력 저하가 70% 이하이면 해체 정비를 고려해야 합니다.
기관 시동 후 점검 사항: 기관이 작동(시동)되는 상태에서 점검 가능한 것은 충전 경고등 점검, 냉각수 온도, 기관 오일 압력 등입니다.
불도저 유압 장치 일일 점검: 펌프, 밸브, 유압 실린더의 오일 누유 점검, 이음 부분과 탱크 급유구 등의 풀림 상태 점검, 실린더 로드 손상 및 호스의 손상 점검 등이 해당됩니다. 작동유의 교환 및 필터 교환은 주기 점검 사항으로 일일 점검 사항이 아닙니다.

7. 안전 및 용접

용접

용접의 장점: 재료의 절약, 공정수의 절감, 성능 및 수명의 향상 등이 있습니다. (잔류 응력 증가, 변형, 저온 취성 파괴 등은 단점)
CO2 아크 용접 (전진법): 토치를 용접 진행 방향 반대(15도에서 20도)로 유지하며, 용접선이 잘 보이므로 운봉은 정확하지만, 융착 금속이 아크보다 앞서기 쉬워 용입이 얕아집니다.
정격 사용률 계산: 정격 사용률은 (허용 사용률에 실제 용접 전류의 제곱을 곱한 값)을 (최대 정격 2차 전류의 제곱)으로 나눈 후 100을 곱하여 백분율로 산출합니다.
- 예) 허용사용률 30%, 실제 140A, 정격 160A일 때:
- 계산식: (0.3 x 140 x 140)을 (160 x 160)으로 나눈 후 100을 곱함.
- 결과: 약 23%
용접 재해 (전기 눈병): 용접 시 발생하는 강한 자외선과 적외선이 눈의 각막을 상하게 하여 시간이 경과될수록 눈이 따가운 증상(전기 눈병)이 발생합니다. 원인은 무의식중에 아크 빛에 눈이 노출된 것입니다.

안전 관리

재해 종류 (협착): 중량물을 들어 올리거나 내릴 때 손이나 발이 중량물과 지면 등에 끼어 발생하는 재해를 협착이라고 합니다.
화재 시 부적합 소화기: 전기가 흐르는 전기 화재(C급 화재)에는 포말 소화기가 부적합합니다.
안전보건 표지 (경고 표지): 바탕은 노란색, 기본 모형, 부호 및 그림은 검은색으로 된 표지입니다.
유기용제 색상 표시:
- 제1종 유기용제: 빨강
- 제2종 유기용제: 노랑
- 제3종 유기용제: 파랑
줄 작업 주의 사항: 작업의 효율을 높이기 위해 줄에 오일을 칠하면 안 됩니다. (미끄러짐으로 인한 사고 위험)
압축 공기 사용 금지: 옷에 묻은 먼지나 신체 부위에 묻은 먼지를 털기 위해 압축 공기를 사용해서는 안 됩니다.
작업장 안전: 인화성 도료 및 용제를 사용하는 작업장은 장소와 관계없이 작업이 가능하지 않습니다. 반드시 화재·폭발 위험을 억제하기 위한 제반 조치가 필요합니다.

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