자동차정비기능사 필기시험 6회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 자동차정비기능사 필기시험 6회 핵심 요약노트






아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 자동차 기관 (Engine) 핵심 이론 및 공식

기관 파트에서는 계산 문제와 부품 원리가 중요합니다.


1.1. 기관 성능 계산 공식

  • 피스톤 평균 속도 (Vp):

    Vp = (행정 길이 (m) x 회전수 (rpm)) / 30 (단위: m/sec)

    • 풀이 예시: 행정 75mm (0.075m), 회전수 1,800rpm일 때, Vp = (0.075 x 1,800) / 30 = 4.5m/sec

  • 압축비:

    압축비 = (연소실 체적 + 행정 체적) / 연소실 체적

    • 풀이 예시: 연소실 40cc, 총 배기량 1,280cc (1기통당 320cc) 일 때, 압축비 = (40 + 320) / 40 = 9

  • 기관이 하는 일 (Work):

    일 = 평균 유효 압력 x 행정 체적 (단위: kgf.m)

    • 풀이 예시: 4 kgf/cm^2 x 300 cm^3 = 1,200 kgf.cm = 12 kgf.m

  • 열효율 관계:

    • 지시열효율 = 100% - (배기손실 + 냉각손실)

    • 정미열효율 (제동열효율) = 지시열효율 x 기계효율

    • 예시: 지시열효율 (100 - (31 + 29)) = 40%, 정미열효율 = 40% x 80% = 32%

  • 라디에이터 코어 막힘률:

    막힘률 = ((신품용량 - 구품용량) / 신품용량) x 100

    • 예시: (16L - 14L) / 16L x 100 = 12.5%


1.2. 기관 부품 및 작동 원리

  • 밸브 서징 (Valve Surging): 밸브 스프링의 고유 진동수와 캠 회전수가 공명하여 밸브 스프링이 공진하는 현상입니다. 이는 밸브의 정확한 개폐를 방해합니다.

  • 피스톤 링의 3대 작용: 오일 제어 작용, 기밀 유지 작용, 열 전도 작용. (와류 작용은 해당 없음)

  • 윤활 장치 유압 상승 원인: 릴리프 밸브 스프링 장력 과다, 오일 여과기 막힘, 엔진 저온으로 인한 오일 점도 상승.

  • 기관 종류 특징: 단행정 기관은 내경이 행정보다 커서 피스톤 평균 속도를 올리지 않고도 고회전을 달성하여 단위 체적당 출력을 높일 수 있습니다.


1.3. 디젤 및 연료 시스템

  • 디젤 연소 과정 (중요):

    • 착화 지연 기간: 연료 분사 시작부터 연소 시작까지의 기간. 이 기간이 길어지면 디젤 노크가 발생합니다.

  • 연료 펌프 압력 조절: 연료 라인 내 과도한 압력 상승을 방지하기 위해 릴리프 밸브를 사용합니다.

  • CRDI 예비 분사 미실시 조건: 엔진 회전수가 고속인 경우, 연료 압력이 너무 낮은 경우 (최소 압력 이하), 주 분사 연료량이 충분하지 않은 경우. (분사량 보정 제어 중에는 실시할 수 있음)



2. 자동차 섀시 (Chassis) 핵심 이론


2.1. 동력 전달 장치

  • 클러치 소음: 클러치 페달을 밟아 동력이 차단될 때 소음이 나면 릴리스 베어링 마모가 가장 큰 원인입니다.

  • 싱크로 메시 기구: 수동 변속기에서 변속 기어가 물릴 때 작동하여 회전수를 일치시킵니다.

  • 토크 컨버터 (자동 변속기):

    • 클러치점: 스테이터가 회전을 시작하여 유체 클러치 기능으로 전환되는 시점입니다.

    • 록업 클러치 미작동 조건: 발진 및 후진 시, 저속 구간, 엔진 냉각수 온도가 충분히 오르지 않았을 때.

  • 트랜스퍼 케이스: 주로 4WD 차량에서 주 변속기 뒤에 설치되어 엔진 동력을 앞뒤 구동축에 분배합니다.

  • 하이포이드 기어: 기어의 편심으로 인해 추진축의 높이를 낮춰 차체의 전고를 낮추고 거주성을 향상시킵니다.


2.2. 현가 및 조향 장치

  • 휠 얼라인먼트:

    • 캠버 과도: 타이어 트레드의 한쪽 모서리 (안쪽 또는 바깥쪽) 마모를 유발합니다.

    • 조향 휠 쏠림 원인: 타이어 공기압 불균일, 휠 얼라인먼트 불량, 쇽업소버 파손 등이 원인입니다. 조향 휠 유격 불량은 주로 핸들 떨림을 유발합니다.

  • 차체 진동 유형: 휠 트램프는 스프링 아래 질량 (바퀴 축, 타이어 등)의 진동이며, 바운싱, 피칭, 롤링은 스프링 위 질량 진동입니다.

  • 오버스티어 현상: 선회 시 뒷바퀴 원심력 작용으로 조향각 대비 선회 반지름이 작아지는 현상입니다.

  • 전동식 동력 조향 장치 (MDPS): 유압식 대비 연비가 향상되며, 유압 펌프와 오일이 불필요합니다. 제어 항목에는 과부하 보호, 아이들 업, 경고등 제어가 포함됩니다.


2.3. 제동 장치

  • 유압식 브레이크 잔압 형성: 마스터 실린더의 체크 밸브와 리턴 스프링이 잔압을 유지합니다.

  • 후퇴등 설치 기준: 지상 25cm 이상, 120cm 이하입니다.



3. 자동차 전기/전자 (Electric/Electronic) 핵심 이론


3.1. 센서 및 ECU 신호

  • 냉각수 온도 센서: NTC (부특성) 서미스터를 이용해 전압값 변화로 온도를 감지합니다.

  • 피에조 효과: 힘 (압력)을 가했을 때 기전력 (전압)이 발생하는 성질로, MAP 센서 등에 사용됩니다.

  • 지르코니아 산소 센서: 고온에서 산소 이온의 전기 전도성을 이용해 산소 농도에 따른 전압 변화를 출력합니다. (전류값 변화가 아님)

  • 디지털 신호 센서: 옵티컬 (광전식) 크랭크각 센서는 LED와 포토 다이오드를 사용하며 디지털 파형이 출력됩니다.


3.2. 전기 회로 및 발전/점화 장치

  • 축전지 병렬 연결: 150Ah 축전지 2개 병렬 연결 시 총 용량 300Ah. 사용 시간: 300Ah / 15A = 20시간.

  • 저항의 병렬 회로: 각 회로에 걸리는 전압은 동일하며, 총 저항은 각 저항의 역수의 합의 역수입니다.

  • 조도 계산: 조도 (Lux) = 광도 (cd) / (거리 (m) x 거리 (m))

    • 예시: 20,000cd / (20m x 20m) = 50Lux

  • 교류 발전기: 컷 아웃 릴레이의 역할을 실리콘 다이오드 (정류 다이오드)가 수행하여 축전지의 역류를 방지합니다.

  • 파워 트랜지스터: ECU에서 베이스 신호를 받아 컬렉터 단자를 통해 연결된 점화 1차 코일의 전류를 단속합니다.


3.3. 공조 및 편의 장치

  • 응축기 (Condenser): 냉방 사이클에서 고온, 고압의 기체 냉매를 냉각시켜 액체 냉매로 변화시키는 (응축) 역할을 합니다.

  • ETACS / ISU: 중앙 집중식 제어 장치입니다. INT 스위치는 간헐 와이퍼 작동 신호입니다.



4. 안전 및 정비 일반

  • 전자 제어 시스템 정비 수칙: 배터리 전압 확인, ECU 커넥터 분리 전 고장 코드 확인 완료, 전장품 교환 시 배터리 (-) 케이블 분리 후 작업 등.

  • 에어백 정비 안전: 에어백 모듈은 사고 후 재사용이 불가하며 교환해야 합니다. 인플레이터의 저항은 아날로그 테스터기로 측정하지 않습니다.

  • 실린더 헤드 볼트 분해: 볼트의 바깥쪽에서 안쪽으로 향하여 대각선 방향으로 풀어야 합니다.

  • 드릴링 머신 안전: 가공 중에 드릴이 관통했는지 손으로 절대 확인해서는 안 됩니다.

  • 산업 안전 공식 (도수율): 도수율 = (재해 건수 / 연 근로 시간수) x 1,000,000 (재해 발생 빈도)

  • 안전 보건 표지 (경고): 노란색 바탕에 검정색 테두리



5. 아날로그와 디지털 신호 - P-P 전압의 이해

아날로그 멀티미터로 교류신호를 측정할 때 오실로스코프에서 디지털신호로 받아들이는 P-P 전압의 개념


P-P 전압 (Peak-to-Peak Voltage) :

P-P 전압은 파형 분석에서 사용하는 개념으로, 교류 (AC) 신호의 가장 높은 최고점 (Peak) 전압과 가장 낮은 최저점 (Peak) 전압 사이의 전체 전압 차이를 의미합니다. 이는 신호의 최대 진폭 범위를 정확히 나타냅니다.


측정 기기별 차이:

  1. 아날로그 멀티미터: 일반적으로 교류 신호를 측정할 때 **실효값 (RMS - Root Mean Square)**을 측정합니다. 실효값은 직류와 동일한 전력 효과를 내는 등가 전압으로, 전력 소모와 관련이 깊습니다.

  2. 오실로스코프: 파형의 형태를 직접 측정하고 분석합니다. ECU에 입력되는 센서 신호의 High 레벨과 Low 레벨 사이의 전압차를 P-P 전압으로 파악하며, 이는 센서의 출력 범위와 신호의 이상 유무를 판단하는 데 결정적인 역할을 합니다.


P-P 전압은 센서 신호의 실제 작동 범위와 최대 진폭을 보여주어 ECU가 신호를 정확히 처리할 수 있는지를 확인하는 데 필수적인 지표입니다.






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