개념 한 쪽
기중기운전기능사 윤활장치 — 기밀과 윤활로 읽는 엔진 상태
윤활장치는 금속 사이의 마찰을 줄여 마모를 늦추는 계통이다. 오일이 제 역할을 못 하거나 실린더의 기밀이 무너지면 출력이 떨어지고 오일 소비가 늘며 블로바이 가스가 많아진다. 연료계통에서는 분사펌프가 고압 승압과 조속기·분사시기 조절을 함께 맡는다는 점을 기억한다.
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뜻
연료계통의 중심 장치는 연료분사펌프다. 연료탱크에서 온 저압 연료를 고압으로 올려 분사노즐로 보내고, 안쪽에 엔진 회전수에 따라 연료량을 조절하는 조속기와 분사 시기를 맞추는 분사시기 조절장치를 함께 갖추고 있다. 프라이밍 펌프는 연료 계통의 공기를 빼는 수동 펌프이고, 유압펌프는 유압 계통을 위한 것이며, 플런저 펌프는 분사펌프를 이루는 부품 가운데 하나다.
출력이 떨어지는 까닭은 연소와 압축에서 찾는다. 연료 분사량이 적거나, 노킹이 생기거나, 실린더 압축압력이 낮으면 출력이 줄어든다. 기관오일 교환은 윤활 성능을 되살리는 정상 정비이므로 출력 저하의 원인이 아니다. 오일이 많이 소비되는 까닭도 마모다. 피스톤 링, 실린더 벽, 밸브 가이드가 닳으면 오일이 연소실로 들어가 타 버린다. 반대로 압축압력이 높은 것은 링과 실린더가 잘 맞물려 기밀이 좋다는 뜻이므로 오일 소비 증가의 원인이 아니다.
압축압력이 규정보다 낮아지는 주된 이유는 실린더 벽의 마모다. 피스톤과 실린더 사이의 틈이 벌어지면 가스가 새어 나가 압력이 떨어진다. 이렇게 새어 나가는 가스를 블로바이라 한다. 냉각수가 적으면 과열되지만 압축압력 자체를 낮추지는 않고, 엔진 오일이 많다고 압력이 낮아지지도 않으며, 분사시기는 폭발 타이밍과 관계가 깊을 뿐 압축압력의 원인은 아니다. 실린더가 마모되면 압축압력이 낮아지고, 연료 소비와 윤활유 소비가 늘며, 블로바이 가스가 많아진다.
부품이 부러지면 그 자리에서 피해가 이어진다. 커넥팅 로드는 피스톤과 크랭크축을 잇는 부품이므로, 이것이 부러지면 피스톤이 정상 궤도를 벗어나 실린더 벽을 강하게 때려 실린더가 상한다. 직접분사식은 연소실 구조가 단순해 열효율이 높고 냉각 손실과 연료 소비가 적지만, 노즐이 고온·고압에 그대로 노출되어 막히거나 빨리 닳아 수명이 짧다. 디젤 노킹은 착화지연이 길어질 때 생기므로 세탄가가 높아 착화가 빠른 연료는 노킹의 원인이 아니라 방지 요인이다. 진동은 분사시기와 분사간격이 고르지 않거나, 피스톤 중량 차가 크거나, 실린더마다 분사압력과 분사량이 다를 때 생긴다. 윤활 펌프의 유압이 높은 것은 윤활 상태를 좋게 하는 요소이지 진동의 원인이 아니다.
예제
선지 판단은 계통을 나눠 보는 데서 갈린다. 조속기와 분사시기 조절장치가 달린 장치를 물으면 연료분사펌프가 답이고, 프라이밍 펌프나 유압펌프, 플런저 펌프는 답이 아니다. 출력 저하와 오일 과다 소비를 묻는 문제에서는 오일 교환과 압축압력 상승이 원인에서 빠진다. 압축압력 저하는 실린더 마모와 연결되고, 노킹 원인에서 세탄가 높음은 제외되며, 진동 원인에서 윤활 펌프 유압은 제외된다.
자주 묻는 물음
- 연료분사펌프에는 어떤 기능이 함께 들어 있나요?
- 저압 연료를 고압으로 올려 분사노즐로 보내는 승압 기능과 함께, 회전수에 따라 연료량을 조절하는 조속기, 분사 시기를 맞추는 분사시기 조절장치가 내장되어 있습니다. 프라이밍 펌프는 공기 배출용, 유압펌프는 유압 계통용입니다.
- 압축압력이 낮아지고 오일 소비가 늘어나는 원인은 무엇인가요?
- 실린더 벽과 피스톤 링의 마모로 기밀이 무너져 가스가 새는 블로바이가 생기기 때문입니다. 밸브 가이드가 마모되어도 오일이 연소실로 들어갑니다. 압축압력이 높은 것은 기밀이 좋다는 뜻이므로 오일 소비 증가의 원인이 아닙니다.
- 엔진 진동과 직접분사식의 특징은 어떻게 정리하나요?
- 진동은 분사시기·분사간격의 불균일, 피스톤 중량 차, 실린더별 분사압력·분사량 차이에서 생기며 윤활 펌프 유압은 원인이 아닙니다. 직접분사식은 열효율이 높고 연비가 좋지만 노즐이 고온·고압에 노출되어 수명이 짧습니다.
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