자동차정비기능사 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 자동차정비기능사 필기시험 4회 핵심 요약노트






아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


실전테스트를 바로 하실 분은 

본 글 맨 하단으로 가시면 '실전테스트 바로가기' 링크를 통해 바로 넘어갈 수 있습니다.




1. 기관(엔진) 일반 및 성능 계산 공식


동력 및 마력(PS) 계산

  • 1 PS (마력)의 정의: 75 kgf의 무게를 1초 동안 1m 들어 올리는 일의 능력입니다.

  • 100 PS의 일률: 100 PS = 7,500 kgf.m/sec (초당 7,500 kgf.m의 일)

  • 소요 시간(t) 계산 공식: 마력(PS) = (무게 x 거리) / (75 x 시간(sec))

    • 예시 계산: 100 PS = (25,000 kgf x 3 m) / (75 x t) 이므로, t = 10 sec가 됩니다.


지시마력(PS) 공식

  • 지시마력 공식 (PI):

    PI = (P x L x A x N x K) / 4500

    • P: 도시평균 유효압력 (kg/cm²)

    • L: 피스톤 행정 (m) - 단위 주의

    • A: 실린더 단면적 (cm²)

    • N: 분당 폭발 횟수 (4행정 기관: rpm / 2)

    • K: 실린더 수

  • 지시마력 계산: (7 x 3.14 x 100(cm)2/4) x 0.127(m) x (1200/2) x 6 / (75 x 60) = 약 55.83 PS


기관 주요 현상 및 부품 특징

  • 블로 다운(Blow Down) 현상: 배기 행정 초기에 배기 밸브가 열리면서 배기 가스 자체의 압력에 의해 가스가 배출되는 현상입니다.

  • 압축 압력 측정 시험 조건:

    • 기관을 정상 작동 온도로 유지합니다.

    • 점화 플러그를 전부 뺀다.

    • 크랭킹 속도는 150 ~ 200 rpm으로 합니다.

  • 피스톤 옵셋(Off Set) 설치 목적: 폭발 행정 시 발생하는 피스톤의 측압을 감소시키기 위함입니다.

  • 기관 과열 원인 (주요 오답 함정): 서모스탯이 닫힘 상태로 고착되거나 냉각수 부족, 냉각 팬 불량 등이 원인입니다. (열림 상태 고착은 과냉의 원인입니다.)

  • 실린더 평면도 측정: 직각자와 필러 게이지를 사용합니다.



2. 전자제어 및 배기가스 규제


센서의 종류 및 작동 원리

  • 매니폴드 압력 센서 (MAP): 흡기 다기관의 진공도를 계측하며, 피에조(Piezo) 저항을 이용합니다.

  • 스로틀 위치 센서 (TPS): 스로틀 밸브의 개방 정도를 감지합니다. 입력 전원(5V) 기준, 완전 개방 시 4~5V의 전압이 출력됩니다.

  • 연료 압력 급격 저하 원인: 기관 정지 후 연료 잔압이 급격히 떨어지는 것은 연료 펌프의 체크밸브 불량이 주된 원인입니다.


배기가스 정화 시스템

  • 삼원 촉매 컨버터 (TWC):

    • 유해 가스(CO, HC, NOX)를 산화/환원하여 무해 가스로 전환합니다.

    • 무해 가스 전환 결과: N2 (질소), CO2 (이산화탄소), H2O (물)

  • 블로바이 가스 환원장치 (PCV): 피스톤과 실린더 틈새로 누설된 미연소 혼합 가스(HC)를 크랭크실에서 연소실로 유도하여 재연소시키는 장치입니다.

  • HC (탄화수소) 증가 원인: 엔진 작동 온도가 낮을 때, 혼합비가 희박하여 실화(Miss Fire)가 발생하는 경우 HC 배출량이 증가합니다.


윤활 및 냉각 장치

  • 윤활유 점도 지수: 온도 변화에 따른 점도 변화 정도를 나타냅니다. 온도 변화에 의한 점도 변화가 적을 경우 점도 지수가 높습니다. 추운 지방에서는 점도가 낮은 것을 사용합니다.

  • 가변 흡기 장치(VICS) 목적: 저속과 고속에서 각각 최적의 흡입 효율을 증대시키기 위함입니다.


전자제어 시스템

  • 연료 분사 제어 방식:

    • 독립 분사 (순차 분사): 점화 순서에 따라 순차적으로 연료를 분사하는 방식입니다.

  • 전자제어 스로틀 장치 (ETS) 기능: 정속 주행 제어, 구동력 제어, 공회전 속도 제어 등을 수행합니다. (제동력 제어는 포함되지 않습니다.)

  • 전자제어 점화 순서: 각종 센서 -> ECU -> 파워 트랜지스터 -> 점화 코일 순으로 제어됩니다.



3. 동력 전달 장치 (클러치, 변속기, 차동 장치)


클러치 및 변속기

  • 클러치 구비 조건: 동력 전달이 확실하고 방열이 잘 되어야 하며, 회전 관성이 작아야 합니다.

    • 오답 해설: 회전 관성이 크면 동력의 차단이 어렵고 전달 시 손실이 많아집니다.

  • 클러치 페달 무겁고 자유간극 없을 때 현상: 동력 전달 시 미끄러짐 발생, 연비 저하, 기관 과열, 동력 성능 저하. (기관 과랭은 틀린 설명입니다.)

  • 동기 물림 기구 (싱크로메시): 변속하려는 기어와 메인 스플라인의 회전수를 마찰력을 이용하여 같게 하여 변속이 원활하게 이루어지도록 합니다.

  • 인터로크 기구 (2중 물림 방지): 하나의 기어가 접속될 때 다른 기어가 움직이지 못하도록 중립 위치에 고정하여 2중 결합을 방지하는 장치입니다.


동력 전달 요소 및 안전

  • 십자형 자재 이음 (Hooke's Joint): 십자축과 두 개의 요크로 구성되며, 각도 변환이 가능한 자재 이음입니다. (슬립 이음 역할은 별도의 슬립 이음이 수행합니다.)

  • 차동 장치 백래시 조정: 차동 피니언과 사이드 기어의 백래시는 스러스트 와셔의 두께를 가감하여 조정합니다.

  • 변속기 탈착 시 안전: 중량물을 잭으로 들어 올릴 때 물체를 흔들거나 강제로 움직이지 않아야 합니다.



4. 섀시 (현가, 조향, 제동, 타이어)


현가 및 조향 장치

  • 트램핑 (Tramping) 현상: 주행 중 앞부분에 심한 상하 진동이 생기는 현상으로, 주된 원인은 바퀴의 정적 불평형입니다.

  • 공기 현가 장치 특징: 하중 증감에 관계없이 차체 높이를 일정하게 유지하며, 스프링 정수가 자동 조정되어 고유 진동수를 거의 일정하게 유지합니다.

  • 프리뷰 제어: 전자제어 현가장치에서 자동차 전방 노면의 돌기 및 단차를 미리 검출하여 능동적으로 현가 특성을 제어하는 기능입니다.

  • 최소 회전 반경 공식:

    • 최소 회전 반경 = (축간거리 / sin(바깥쪽 앞바퀴의 조향각)) + (바퀴 접지면 중심과 킹핀 중심과의 거리)

    • 예시 계산: 3.5m / sin(30도) + 0.3m = 3.5 / 0.5 + 0.3 = 7.3 m

  • 조향 장치 구비 조건: 안전을 위해 고속 주행 시 조향력은 무겁게 제어되어야 합니다.

  • 오버 스티어링: 일정한 조향각에서 속도를 높였을 때 선회 반경이 작아지는 현상입니다.

  • 동력 조향 고장 대비: 안전 체크 밸브가 있어 유압이 발생하지 않을 때 수동으로 조향 조작이 가능합니다.


제동 장치 및 ABS

  • 리미팅 밸브 (Limiting Valve): 급제동 시 마스터 실린더 유압이 일정 압력 이상이 되면 뒷바퀴 쪽으로 전달되는 유압 상승을 제어하여 차량의 쏠림을 방지합니다.

  • 마스터 실린더 푸시로드: 푸시로드 길이를 길게 하면 라이닝의 끌림(고착) 현상이 발생하여 브레이크 풀림이 늦어질 수 있습니다.

  • ABS 휠 스피드 센서 역할: 바퀴의 잠김(Lock) 상태 감지 및 회전 속도 감지.

  • ABS 페일 세이프 (Fail-Safe) 기능: ECU 또는 유압 계통 이상 발생 시 일반 유압 브레이크 상태로 전환하여 제동 안전성을 확보하는 기능입니다.


타이어

  • 카커스 (Carcass): 타이어의 뼈대가 되는 부분으로, 공기 압력을 견디고 하중이나 충격에 변형하여 완충 작용을 수행합니다.

  • 스탠딩 웨이브 현상: 심할 경우 장시간 고속 주행 시 타이어 박리 및 파손이 발생할 수 있습니다.

  • TPMS (타이어 압력 모니터링 장치): 타이어 압력 센서용 배터리 수명은 영구적이지 않고 약 10년 정도입니다.



5. 전기 장치 및 기타 규정


배터리 및 발전기

  • 납산 배터리 기능: 기관 시동에 필요한 전기에너지 공급, 발전기 고장 시 전력 공급, 발전기 출력과 부하 간의 시간적 불균형 조절. (시동 후 전기에너지 공급 주체는 발전기입니다.)

  • 배터리 격리판 구비 조건: 비전도성일 것, 전해액에 부식되지 않을 것, 다공성이어서 전해액 확산이 잘될 것.

  • 기동 전동기 오버러닝 클러치: 롤러식, 스프래그식, 다판 클러치식이 있습니다.

  • AC 발전기 출력 조정: 로터의 자화에 의해 제어되므로 로터 코일의 전류를 제어하여 출력 변화를 조정합니다.

  • AC 발전기 특징: 시동 초기 배터리 전원에 의해 자화되는 타여자식입니다.


안전 및 법규

  • 이모빌라이저 시스템: 차량 도난 방지를 목적으로 하며, 도난 상황에서 키는 회전되지만 시동이 걸리지 않도록 제어합니다.

  • 도어 록 제어 (충돌 시): 도어 록 상태에서 주행 중 충돌 시 에어백 ECU 신호를 입력받아 탑승자 구조를 위해 모든 도어를 언록(Unlock) 시킵니다.

  • 하이브리드 시스템 인버터 기능: 고전압 DC 전원을 3상 AC 형태로 변환하여 구동 모터 및 HSG에 공급합니다.

  • 경광등 규정:

    • 적색/청색: 범죄수사, 교통단속, 소방용.

    • 녹색: 구급자동차.

  • 연료탱크 주입구 이격 거리:

    • 노출된 전기 단자로부터: 200 mm 이상

    • 배기관 끝으로부터: 300 mm 이상

  • 차량 총중량 규정: 화물자동차 및 특수자동차의 차량 총중량은 40톤을 초과해서는 안 됩니다.

  • 연천인율 공식:

    • 연천인율 = (재해자수 / 연평균 근로자수) x 1,000

    • 예시 계산: 8명 / 500명 x 1,000 = 16

  • 후부 안전판 너비: 차량 총중량 3.5톤 이상 화물차의 후부 안전판 너비는 자동차 너비의 100% 미만이어야 합니다.







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