자동차정비기능사 필기시험 8회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 자동차정비기능사 필기시험 8회 핵심 요약노트






아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 기관(엔진) 일반 및 구조의 핵심 이론


1.1 배출가스 제어 장치 (EGR 및 증발가스)

  • EGR (Exhaust Gas Recirculation) 시스템

    • 역할: 배기가스의 일부를 흡기 다기관으로 재순환시킵니다.

    • 목적: 연소실 내 온도를 낮추어 고온에서 발생하는 질소산화물 (NOx) 의 배출을 감소시킵니다.

    • 원리: 배기가스 재순환은 혼합가스의 충진율을 낮추고 연소 온도를 낮춥니다.

  • 증발가스 포집 장치 (EVAP 시스템과의 구별)

    • 증발가스를 포집하였다가 연소시키는 장치는 캐니스터를 이용하는 EVAP (Evaporative Emission Control System) 시스템의 역할입니다.


1.2 엔진 성능 및 계산 공식

  • 피스톤 평균 속도

    • 피스톤 평균 속도 (Vp) 공식:

      Vp = (행정 길이(L) x 크랭크축 회전수(N)) / 30 (m/s)

    • 예시 계산: 행정 길이 0.25m, 평균 속도 5m/s 일 때, N = (5 x 30) / 0.25 = 600 rpm

  • 압축비와 연소실 체적

    • 압축비 = (연소실 체적(Vc) + 행정 체적(Vh)) / 연소실 체적(Vc)

    • 행정 체적 (Vh) = (파이 x 실린더 내경^2 / 4) x 행정 길이 (cm3)

    • 예시 계산: 내경 10cm, 행정 13cm 일 때, Vh 약 1,020.5 cc. 압축비 21 적용 시 연소실 체적(Vc)은 약 51 cc 입니다.

  • 지시 마력 (PS)

    • 4행정 기관의 폭발 횟수는 엔진 회전수(rpm) / 2 입니다.

    • 지시마력 (PS) = (평균유효압력 x 행정체적 x 폭발 횟수 x 기통 수) / (75 x 60 x 100)

    • 예시 계산: 7.5 kgf/cm2, 200cc, 2400 rpm, 4기통 적용 시 16 PS가 됩니다.


1.3 흡기/배기 및 냉각 장치

  • 서지 탱크 (Surge Tank)

    • 주요 역할: 실린더 상호 간의 흡입 공기 간섭 방지, 충진 효율 증대, 균일한 공기 공급.

    • 주의: 배기가스 흐름 제어와는 관련 없습니다.

  • 압력식 라디에이터 캡

    • 냉각 효율을 높이기 위해 냉각수 자체의 비등점을 상승시키는 효과를 가져옵니다. 라디에이터 소형화가 가능해집니다.

  • 블로 다운 (Blow Down) 현상

    • 배기 행정 초기에 배기 밸브가 열려 배기가스 자체의 압력으로 배기가스가 배출되는 현상입니다.


1.4 윤활, 노킹, 착화

  • 피스톤 종류: 슬리퍼 피스톤

    • 측압을 받지 않는 스커트 부분의 일부를 떼어내 경량화했으며, 피스톤 슬랩을 줄여 고속 기관에 사용됩니다.

  • 윤활 장치의 릴리프 밸브

    • 오일 회로 내의 압력이 과도하게 올라가는 것을 방지하여 유압을 조절합니다.

  • 가솔린 노킹 방지책

    • 압축비를 낮게 한다.

    • 냉각수 온도를 낮게 한다.

    • 화염 전파 거리를 짧게 한다.

    • 착화 지연 시간을 길게 한다. (짧게 하면 안됨)

  • 착화점 (Ignition Point)

    • 외부 불꽃 없이, 연료에 열을 가하여 스스로 발화하여 연소되는 최저 온도를 말합니다.



2. 전자 제어 및 전기 장치 핵심 이론


2.1 엔진 제어 센서

  • MAP 센서 (Manifold Absolute Pressure Sensor) 점검 조건

    • 엔진 부하의 영향을 최소화하는 조건 (정상 웜업 온도, 각종 램프 및 전장 부하 OFF, 변속기 N 또는 P, 파워 스티어링 중립 상태)에서 점검해야 합니다.

    • 틀린 조건: 각종 램프, 전기 냉각 팬, 부장품 모두 ON 상태 유지 (부하를 최소화해야 함)

  • 흡입 공기량 측정 방식

    • 카르만 와류식: 출력 신호가 전기 펄스(디지털) 형태인 직접 계측 방식입니다.

  • 산소 센서 (Oxygen Sensor)

    • 대기와 배기가스 중의 산소 농도 차이를 검출하여 피드백 제어를 통해 연료 분사 보정 신호로 사용됩니다.


2.2 전기 장치 회로 및 이론

  • 교류 발전기 (Alternator)

    • 정류: 교류를 직류로 바꾸는 부품은 실리콘 다이오드입니다.

    • 출력 조정: 로터에 공급하는 계자 전류의 양을 조절하여 일정한 출력을 발생시킵니다.

  • 축전지 (Battery) 화학식

    • 충/방전 화학식: PbO2 + 2 H2SO4 + Pb <-> 2 PbSO4 + 2 H2O

    • (H2SO4 (황산)가 정답)

  • 퓨즈 (Fuse)

    • 역할: 과대 전류가 흐르면 회로를 차단하여 전기 장치를 보호합니다.

  • 컨덴서 (축전기) 관련 식

    • 전기량 (Q), 전압 (E), 정전 용량 (C)의 관계:

      Q = C x E 또는 C = Q / E 또는 E = Q / C

  • 병렬 합성 저항

    • 예열 플러그 4개가 병렬로 연결되어 있을 때의 합성 저항 RT 공식:

      1 / RT = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4

    • 예시 계산: 0.8 Ohm(Ω) 저항 4개 병렬 연결 시 0.2 Ohm(Ω) 입니다.

  • 플레밍의 법칙

    • 왼손 법칙: 전동기 (모터) 의 원리에 이용됩니다.

    • 오른손 법칙: 발전기 (다이나모)의 원리에 이용됩니다.


2.3 제어 시스템 및 기타 장치

  • 인젝터 분사량 제어

    • 솔레노이드 코일에 흐르는 전류의 통전 시간 (Pulse Width) 을 제어하여 연료 분사량을 조절합니다.

  • 이모빌라이저 시스템

    • 도난 방지 시스템으로, 도난 상황에서 키는 회전 가능하나, 시동이 걸리지 않도록 ECU가 제어합니다.

  • AC (에어컨) 장치 순환 과정

    • 압축기 -> 응축기 -> 건조기 -> 팽창 밸브 -> 증발기 순으로 순환합니다.

  • 전자 제어 현가 장치 (ECS) 입력 센서

    • 차속 센서, 조향 휠 각속도 센서, 차고 센서, G 센서 (중력 센서) 등이 사용됩니다.

    • 임팩트 센서는 에어백 시스템 부품입니다.



3. 섀시 (동력 전달 및 제동/조향) 핵심 이론


3.1 변속기 및 동력 전달

  • 토크 컨버터의 록업 클러치 (댐퍼 클러치)

    • 미작동 조건: 토크 변환이 필요한 발진 시 및 후진 시에는 작동하지 않습니다.

  • 동기 물림 기구 (싱크로 메시)

    • 변속하려는 기어와 메인 스플라인 (주축)의 회전 속도를 마찰력을 이용해 일치시켜 원활한 변속을 돕습니다.

  • 클러치 미끄러짐의 원인

    • 압력 스프링의 장력 약화, 페이싱 마모, 이물질 및 오일 부착, 클러치 유격이 작은 경우 등입니다.


3.2 제동 장치 (브레이크)

  • 베이퍼 로크 (Vapor Lock)

    • 브레이크액이 고열로 인해 증발하여 유압 전달이 안 되어 제동력을 상실하는 현상입니다.

  • 유압 계산

    • 유압 (P) = 힘(kgf) / 단면적(cm2)

    • 예시 계산: 150 kgf / 3 cm2 = 50 kgf/cm2

  • 슬립비 (Slip Ratio)

    • 슬립비 (%) = (자동차 속도 - 바퀴 속도) / 자동차 속도 x 100

  • 드럼 브레이크의 특성

    • 자기 작동 효과 (Self-Actuation Effect) 가 커서 작은 힘으로 큰 제동력을 얻습니다.

  • 진공 배력 장치 (하이드로 백) 고장 진단

    • 시동 OFF 상태에서 페달을 수차례 밟아 진공을 제거한 후, 페달을 밟은 상태에서 시동 ON 시 페달이 내려가지 않으면 고장이 예상됩니다.


3.3 조향 및 현가 장치

  • 토인 (Toe-in) 필요성

    • 주행 중 토아웃이 되는 것을 방지하고, 타이어의 슬립과 마멸을 방지하며, 캠버와 더불어 바퀴를 평행하게 회전시킵니다.

    • 조향 바퀴에 복원성을 주는 것은 토인의 역할이 아닙니다.

  • 오버 스티어링 (Oversteering)

    • 선회 시 조향 각도를 일정하게 유지해도 선회 반경이 점점 작아지는 현상입니다.

  • 차속 계산

    • 차속 (km/h) = (2 x 파이 x 타이어 반지름(m) x 엔진 회전수(rpm) / 총 감속비) x (60 / 1000)

    • 예시 계산: 감속비 7.2, 3500 rpm, 반지름 0.3m 적용 시 약 55 km/h 입니다.



4. 안전 및 작업 수칙 핵심 요약

  • 작업장 안전 수칙

    • 중량물 운반: 적재 중심은 가능한 한 아래로 오도록 합니다.

    • 기계 작업: 정전 발생 시 기계 스위치를 OFF로 해야 합니다.

    • 정 작업: 정의 날은 몸의 바깥쪽으로 향하게 작업하며, 보안경을 착용합니다.

  • 급속 충전 시 주의사항

    • 충전 시간을 가능한 짧게 하고, 전해액 온도가 45°C가 넘지 않도록 주의합니다.







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