자동차정비기능사 필기시험 5회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 자동차정비기능사 필기시험 5회 핵심 요약노트






아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 기관 (엔진) 핵심 이론


1-1. 엔진 성능 및 효율

  • 옥탄가 계산 원리: 가솔린의 노크 방지 성능을 나타내는 척도입니다. 옥탄가는 '이소옥탄의 부피 비율'로 정의됩니다. 예를 들어, 이소옥탄 80%와 노말헵탄 20%의 혼합물은 옥탄가 80입니다.

    계산식: 옥탄가 = (이소옥탄(%) / (이소옥탄(%) + 노말헵탄(%))) * 100

  • 제동열효율: 엔진의 제동출력을 연료의 발열량으로 나눈 효율입니다.

    계산식: 제동열효율 = (632.3 / (저위발열량 * 연료소비율)) * 100

    • 1 PS·h의 일량은 열량 단위로 환산하면 약 632.3 kcal입니다.

  • 최대 토크 발생 시점: 엔진의 회전력이 가장 클 때, 즉 토크가 가장 높을 때는 일반적으로 중속 영역에서 나타납니다.

  • 최대 압력 발생 시점: 연소실 내의 최대 폭발 압력은 피스톤이 상사점(TDC)을 지난 후 약 10° ~ 15° 부근인 동력 행정에서 발생합니다.

  • 체적 효율 저하 원인: 흡입 공기가 뜨거워지면 밀도가 낮아져 실린더 내로 들어오는 실제 공기량이 줄어들기 때문에 체적 효율이 떨어집니다.


1-2. 엔진 부품 및 냉각

  • 실린더 헤드 평면도 점검: 헤드의 평평한 정도를 점검할 때는 **곧은자(직선자)와 틈새 게이지(필러 게이지)**를 사용하여 측정합니다.

  • 피스톤 히트 댐(Heat Dam): 피스톤 헤드 부분에 있는 홈으로, 고온의 연소열이 피스톤 링 쪽으로 전달되는 것을 방지하여 링의 과열을 막습니다.

  • 디젤 엔진의 열 배분: 연료 진발열량 중 냉각 장치로 흡수되는 열은 약 30% ~ 35% 정도입니다.

  • 절대 온도: 섭씨 온도를 절대 온도(K)로 환산하는 공식은 다음과 같습니다.

    계산식: 절대 온도(K) = 섭씨 온도(°C) + 273


1-3. 배기 및 연료 제어

  • 배기가스 재순환 장치(EGR): 연소실 온도를 낮춰 **질소산화물 (NOx)**의 발생을 억제하는 장치입니다. 뜨거운 연소 가스를 재순환시키면 연소 온도가 낮아집니다. 엔진 냉각수 온도가 낮거나 아이들링 상태 등에서는 작동하지 않습니다.

    계산식: EGR율(%) = (EGR 가스량 / (흡입 공기량 + EGR 가스량)) * 100

  • 지르코니아 산소 센서: 배기 가스 중 산소 농도를 감지하여 0.1 ~ 1 V의 전압을 출력합니다.

    • 농후한 혼합기: 1 V에 가까운 높은 전압 출력

    • 희박한 혼합기: 0.1 V에 가까운 낮은 전압 출력

  • MAP 센서 (흡기 다기관 절대 압력 센서): 흡기 다기관의 진공도를 측정하여 흡입 공기량을 간접적으로 계산합니다.

    • 진공도가 크면: 낮은 전압 출력

    • 진공도가 작으면 (대기압에 가까울수록): 높은 전압 출력

  • 3원 촉매 장치: CO와 HC는 산화시키고, NOx는 환원시켜 질소(N2)와 이산화탄소(CO2)로 분리합니다. 유연 휘발유 사용은 촉매를 손상시킵니다.

  • 노킹: 노킹 센서 고장으로 노킹이 발생하면 실린더 내의 높은 압력파로 인해 엔진이 과열될 수 있으며 출력은 저하됩니다.

  • LPG 안전 장치: 차량 전복 등으로 인해 연료 파이프가 손상될 경우 LP 가스의 누설을 차단하는 것은 과류 방지 밸브입니다.



2. 섀시 핵심 이론


2-1. 동력 전달 장치

  • 클러치 댐퍼 스프링: 수동 변속기 차량의 클러치판에 설치되어 있으며, 클러치 접속 시 발생하는 **회전 충격(비틀림 진동)**을 흡수합니다.

  • 토크 컨버터 댐퍼 클러치: 자동 변속기의 토크 컨버터 내부에서 고속 회전 시 터빈과 펌프를 기계적으로 직결시켜 동력 손실(슬립)을 방지합니다.

  • 등속도 자재이음 (CV Joint): 바퀴 축에 사용되며 트랙터형, 제파형, 버필드형, 이중 십자형 등이 있습니다. 훅 조인트형은 등속 조인트가 아닙니다.

  • 차동 장치: 종감속비와 각 바퀴의 회전수 관계 계산은 중요합니다.

    • 직진 시 양쪽 바퀴 평균 회전수 = 추진축 회전수 / 종감속비

    • 예시: 종감속비 10, 추진축 1,000 rpm → 평균 100 rpm. 왼쪽 150 rpm이면, 오른쪽 바퀴 회전수 = 100 - (150-100) = 50 rpm


2-2. 조향 및 현가 장치

  • 조향 기어비: 조향 핸들의 회전각과 바퀴 선회각(또는 피트먼 암 각도)의 비율입니다.

    계산식: 조향 기어비 = 조향 핸들 회전각 / 피트먼 암 회전각

  • 4륜 조향 장치 (4WS) 효과: 저속에서는 최소 회전 반경을 감소시켜 선회 효율을 높입니다. 고속에서는 직진 안정성이 향상됩니다. (저속에서 회전 반경이 증가한다는 설명은 틀린 설명입니다.)

  • 동력 조향 오일 펌프: 오일 펌프에 부하가 걸리면 (핸들 조작 시) 아이들링 회전수를 증가시켜 시동 꺼짐을 방지합니다.

  • 스태빌라이저: 자동차가 선회할 때 차체의 **좌우 진동 (롤링)**을 억제하고 안정성을 높이는 장치입니다.

  • 전자 제어 현가 장치:

    • 프리뷰 제어: 자동차 전방의 노면 상태를 미리 검출하여 능동적으로 서스펜션을 제어합니다.

    • 롤 제어 관련 센서: 차속 센서와 조향 휠 센서가 가장 직접적인 관계가 있습니다.


2-3. 제동 장치 및 타이어

  • 프로포셔닝 밸브 (Proportioning Valve): 유압식 제동 장치에서 후륜 측의 제동력을 감소시켜 제동 시 후륜 잠김으로 인한 스핀 현상을 방지합니다.

  • ABS 휠 스피드 센서: 휠의 회전 속도를 감지하여 전기적 신호로 변환하여 ABS 컨트롤 유닛으로 전송합니다.

  • 편제동 원인: 마스터 실린더의 리턴 구멍 막힘은 브레이크 해제 불량 (끌림 현상)의 원인이지 좌우 편제동의 원인이 아닙니다.

  • 트램핑(Tramping): 주행 중 차체 앞부분에 심한 상하 진동이 생기는 현상으로, 주된 원인은 **바퀴의 불평형 (휠 밸런스 불량)**입니다.

  • 하이드로플레이닝(수막 현상) 방지: 젖은 노면에서 수막 현상을 방지하기 위해 타이어 공기압을 높이는 것이 유리합니다.



3. 전기/전자 핵심 이론


3-1. 기본 회로 및 전력

  • 병렬 회로의 전류: 전체 전류는 각 저항에 흐르는 전류의 합과 같습니다. I(전체) = i1 + i2 + i3 + ...

  • 변압기 (점화 코일): 변압기의 권선비는 권선비 = 2차 유도 전압 / 1차 유도 전압 입니다.

  • 퓨즈 (Fuse): 전기 회로에 직렬로 설치되어 과대 전류가 흐를 때 단선되어 회로를 보호합니다. 재질은 납, 주석, 아연 등입니다.

  • 서킷 브레이커 (Circuit Breaker): 바이메탈을 이용하여 과도한 전류에 의해 접점이 떨어지지만, 온도가 낮아지면 다시 붙어 스위칭 역할을 합니다.


3-2. 전장 시스템

  • 축전지 (배터리): 엔진 시동 전력 공급, 발전기 고장 시 전력 공급, 발전기 출력과 부하 간의 시간적 불균형 조절 역할을 합니다. 시동 후에는 발전기에서 전기에너지를 공급합니다.

    • 급속 충전: 축전지 용량의 1/2 전류로 단시간 내에 충전하며, 충전 중 전해액 온도가 45°C를 넘지 않도록 합니다.

    • 기동 전동기 (스타터): 축전지 접지가 불량하면 기동 전동기의 작동도 불량해집니다.

  • IMS (Integrated Memory System): 한 번의 스위치 조작으로 운전자가 설정해 둔 시트, 핸들, 미러 위치를 복원시키는 편의 장치입니다.

  • 에어백 (SRS) 장치: 충돌 감지를 위해 가속도 (G) 센서 및 임팩트 센서가 사용됩니다.

  • 에어컨 시스템:

    • 팽창 밸브: 고압의 액체 냉매를 감압하여 저압의 냉매로 바꾸어 냉매의 온도를 낮춥니다.

    • FATC (전자 제어 에어컨): 컨트롤 유닛이 히터 밸브, 송풍기 속도, 컴프레서 클러치 등을 제어하지만, 냉매 내부의 수분 제거 및 이물질 제거를 담당하는 리시버 드라이어는 전자 제어 대상이 아닙니다.

  • 논리 게이트: AND 게이트는 모든 입력 (A, B, C, D 등)이 1일 때만 출력 X가 1이 되고, 하나라도 0이면 출력은 0이 됩니다.



4. 안전 및 정비


4-1. 정비 유의 사항

  • 자동 변속기 정비: 분해된 부품, 특히 유압 밸브 바디 등은 걸레로 닦지 않아야 합니다. 걸레의 섬유질이 유압 제어 회로에 문제를 일으킬 수 있습니다.

  • 압축 압력 점검: 기관을 워밍업 후 시동을 끈 상태에서 점화 및 연료 계통을 차단하고 크랭킹하며 측정합니다.

  • 공기 공구 사용: 공기 밸브를 서서히 열고 닫아야 하며, 공구 교체 시에는 반드시 밸브를 잠가야 합니다.

  • 전자 제어 장치 정비: 부품 센서 교환 시에는 점화 스위치 OFF 상태에서 축전지 접지 케이블을 탈거하는 것이 기본입니다.


4-2. 안전 수칙

  • 화재 발생 시 대처: 엔진 가동 중 화재 발생 시 가장 먼저 취해야 할 안전 조치는 점화원 (시동)을 차단하는 것입니다.

  • 냉매 용기 취급: 냉매 충전 시 용기에 냉매를 80% 정도만 채워 사용해야 하며, 직사광선을 피해 보관하고 보호 캡을 씌워 둡니다.

  • 연삭기 안전:

    • 연삭 작업 시에는 연삭 숫돌의 측면이 아닌 정면에 서서 작업합니다.

    • 연삭 숫돌과 연삭 지지대 간격은 2 ~ 3 mm 이내가 적당합니다.

    • 휴대용 연삭기의 안전 커버 노출 각도가 **180°**로 가장 큽니다.








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