개념 한 쪽
전자제어식 엔진과 자동차 전기장치는 센서 신호와 코일 전류 등 전기적 현상을 통해 작동 상태를 판단한다. 고전압 미유기, 2차 전압 피크 편차, 드웰 시간과 같은 전기적 징후를 통해 고장 원인을 추정하는 능력이 핵심이다.
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출제기준 단원 「전기·전자회로 점검·진단」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 전기적 입력 신호 우선 점검 | 1 | 크랭킹 중 고전압 미유기 시 우선 점검 대상을 고르기 |
| 드웰 시간 정의 판별 | 1 | 무배전기식 점화에서 드웰 시간이 무엇인지 설명하는 능력 |
| 점화 파형으로 결함 추정 | 1 | 특정 실린더의 2차 전압 피크 증가 원인을 추정하기 |
전자제어 가솔린 엔진의 점화는 엔진 위치를 알려주는 입력 신호가 있어야 정상적으로 진행된다. 크랭크 포지션 센서는 크랭크축의 회전 위치를 가장 먼저 알려주는 기기로, 이 신호가 없으면 ECU가 점화 시기를 결정하지 못해 엔진 크랭킹 중에는 고전압이 만들어지지 않는다. 캠축 포지션 센서는 실린더 순서를 구분하는 보조 역할을 하므로, 점화 자체의 시작 신호와는 구별해 이해해야 한다.
무배전기식 점화장치에서 드웰 시간은 파워 트랜지스터가 도통되어 코일 1차 전류가 흐르는 시간을 의미한다. 이 시간 동안 코일에 자속이 축적되며, 도통이 끝나고 차단될 때 2차측에서 높은 전압이 유도되어 스파크를 발생시킨다. 드웰 시간과 점화시기(타이밍)는 구분되는 개념이며, 드웰은 충전 시간, 점화시기는 점화 순간의 결정 요소임을 명확히 해야 한다.
점화 파형 분석은 특정 실린더에서만 2차 전압 피크가 높게 나타나는 경우처럼 전기적 저항 또는 점화 간극의 이상을 추정하는 도구로 사용된다. 한 실린더의 피크 전압이 높다는 것은 그 회로에 더 큰 전압이 필요했다는 뜻이며, 고압 케이블의 저항 증가나 플러그 간극 과대와 같은 국부적 저항 요인을 의심해야 한다.
전자제어 점화 시스템(예: HEI, DLI)은 센서 피드백을 바탕으로 점화시기를 미세 제어한다. 노킹 발생 시 ECU는 보호 로직으로 점화시기를 지연시켜 노킹을 억제한다는 점을 기억해야 한다. 전체적으로 점검·진단은 입력 신호(센서)→제어부(ECU)→출력부(코일·플러그)의 흐름을 따라 원인을 좁혀가는 절차로 접근해야 한다.
1) 크랭킹 중 2차 고전압이 전혀 만들어지지 않을 때의 진단 흐름 예시를 제시한다. 먼저 크랭크 포지션 센서의 신호 유무와 연결 상태를 점검한다. 신호가 없으면 센서 결함이나 배선 단선이 주원인임을 판단하고, 신호가 정상이라면 파워 트랜지스터·코일·플러그 등 출력측을 차례로 점검한다.
2) 특정 실린더의 2차 전압 피크가 높게 측정된 사례를 제시한다. 해당 실린더의 고압 케이블 저항을 측정하거나 플러그 간극을 확인하여 간극 과다 또는 케이블 열화로 인한 저항 증가를 발견하면, 그로 인해 더 높은 점화전압이 필요했음을 근거로 고장 원인을 확정한다.
물질의 전기저항 특성에 대한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 문제는 물질의 전기저항 특성 설명 중 틀린 것을 찾는 것이다. 저항은 재질(저항률), 형상(길이와 단면적) 및 온도의 영향을 받으며 단면적이 커지면 저항은 감소하고 전류가 흐르는 거리가(길이) 증가하면 저항은 커진다.
금속의 저항은 온도가 상승하면 증가하므로, 온도가 오르면 저항이 감소한다는 설명은 틀렸다.
가솔린기관의 점화 장치에서 한 개의 실린더 파형에서만 점화 2차 전압 피크가 높게 나타난다면 고장 원인으로 가장 적합한 것은?
정답 ① · 문항은 한 실린더 파형에서만 2차 점화전압 피크가 높게 나타날 때 가장 적합한 원인을 묻고 있다. 특정 실린더에서 2차 전압이 높다는 것은 그 실린더 회로의 총 저항이 커져 더 높은 유도전압이 필요했기 때문으로, 고압 케이블의 저항 증가나 점화플러그 간극이 과도하게 큰 경우가 대표적 원인이다.
한 실린더의 2차 전압 피크가 높게 나타나면, 점화 저항이 큰 고압 케이블 저항 증가나 플러그 간극 과다가 원인이다.
무배전기식 점화장치의 드웰 시간(dwell time)에 관련된 설명으로 옳은 것은?
정답 ③ · 문제는 무배전기식 점화장치의 드웰 시간에 대한 올바른 설명을 묻는다. 드웰 시간은 코일 1차 전류가 흐르는 기간으로 ECU가 파워 트랜지스터의 베이스(또는 게이트)에 전원을 공급해 트랜지스터를 도통시키는 구간을 의미한다.
무배전기식 점화장치에서 드웰 시간은 파워 트랜지스터가 도통되어 코일의 1차 전류가 흐르는 시간을 의미한다.
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