개념 한 쪽
이 개념은 커먼레일과 기계식 분사장치의 제어 방식, 연료분사 관련 구성요소의 위치와 역할, 연소실 형식에 따른 예열 방식, 노크와 착화지연의 관계처럼 디젤 엔진 연료분사 시스템의 주요 원리와 점검 포인트를 정리한 것이다. 시험에서는 구성 부품의 기능 구별, 밸브 설치 위치 판별, 연소실 형식 대응, 노크 방지법, 분사량 불균율 계산 등의 유형으로 출제될 수 있다.
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출제기준 단원 「자동차 관련 법규」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 파일럿 분사 중단 원인 판단 | 1 | 파일럿 분사가 중단되는 원인과 정상 조건을 가려내기 |
| 커먼레일 밸브 설치 위치 판별 | 1 | 입구 제어·출구 제어에 따른 밸브 설치 위치를 판별하기 |
| 노크 방지법 적용 | 1 | 착화지연을 줄이는 방법과 세탄가의 역할을 설명하기 |
기계식 연료분사장치에서는 엔진 회전수와 연동하여 연료 분사량을 조절하는 장치로 조속기(governor)가 역할을 한다는 점을 기억한다. 조속기는 연료 분사량을 자동으로 변화시켜 엔진 속도를 일정하게 유지하는 목적을 가진다.
커먼레일 시스템은 고압 연료를 레일에 저장하고 전자적으로 인젝터를 제어하여 분사시기와 압력을 독립적으로 조절하는 구조라는 점을 이해한다. 제어 방식에 따라 연료압 조절밸브의 설치 위치가 달라지는데, 입구 제어 방식에서는 고압펌프의 흡입구 쪽에 밸브가 위치한다는 것을 숙지한다.
연소실 형식은 직접분사식(단실식)과 간접분사식(와류실·예연소실 등 복실식)으로 구분한다. 단실식은 연료가 실린더 내부로 직접 분사되는 방식이며, 직접분사식에서는 흡기 예열을 위해 가열 플랜지 방식을 주로 사용한다는 점을 기억한다.
디젤 엔진의 노크는 착화지연이 길어질 때 발생하므로 노크를 방지하려면 착화성이 좋은 세탄가 높은 연료를 사용하여 착화지연을 단축해야 한다는 인과관계를 정리한다. 착화지연을 길게 하는 요인과 단축하는 요인을 구별하는 능력이 요구된다.
연료분사량의 불균율을 계산하는 문제는 출제처가 특정 공식을 기준으로 삼을 수 있으므로 문항의 의도에 따라 (최대-최소)/평균 또는 (최대-평균)/2 등의 변형 공식이 사용될 수 있다는 점을 유의한다. 시험에서는 제시된 정답 기준을 먼저 파악한 뒤 그에 맞는 공식을 적용해야 한다.
파일럿 분사와 주분사의 관계에서 파일럿 분사가 중단되는 원인으로는 연료압력 부족, 제어 이상, 분사 타이밍 오류 등이 있으며, 연료압력이 최소값 이상이면 파일럿 분사가 중단되는 이유가 되지 않는다는 사실을 숙지한다.
커먼레일 입구 제어 방식 문제는 밸브의 위치를 묻는 전형적 문항이다. 입구 제어는 고압펌프의 흡입 측, 즉 저압펌프와 고압펌프 사이에 밸브가 위치함을 선택하면 정답 처리한다. 출구 제어와 혼동하지 않도록 주의한다.
분사량 불균율 계산 예시는 최대 25cc, 최소 23cc, 평균 24cc일 때 시험의 의도에 따라 계산식이 달라질 수 있음을 보여준다. 일반적 공식(최대-최소)/평균 × 100을 적용하면 8.33%가 나오지만, 문제의 정답 기준이 (최대-평균)/평균 × 100일 경우 (25-24)/24 × 100 ≈ 4.16%가 되어 4.2%에 근접하므로 문항에서 요구하는 공식을 먼저 확인해야 한다.
파일럿 분사 관련 문항에서는 연료압력이 최소값 이상이면 파일럿 분사가 중단될 사유가 아니므로 해당 선택지는 오답이 된다는 점을 예로 들어 소거법을 적용한다.
커먼레일 연료분사장치에서 파일럿 분사가 중단될 수 있는 경우가 아닌 것은?
정답 ② · 커먼레일 장치에서 파일럿 분사가 중단될 수 있는 경우가 아닌 것을 고르는 문제이다. 파일럿 분사는 주분사 전에 소량의 연료를 미리 분사하여 연소실 온도와 압력을 높여 주연소를 완만하게 하고 소음과 진동을 줄이는 기능을 한다.
커먼레일에서 파일럿 분사는 연료 압력 유지 및 주분사 준비를 위한 것이므로 압력이 최소값 이상이면 정상 작동하여 중단되지 않는다.
커먼레일 디젤 분사장치의 장점으로 틀린 것은?
정답 ④ · 커먼레일 디젤 분사장치의 장점 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 커먼레일 시스템은 고압 펌프로 레일에 연료를 고압으로 저장해 두고 ECU가 인젝터의 솔레노이드를 전자적으로 제어하므로, 기관 작동 상태에 맞추어 분사시기와 분사압력의 변화폭을 크게 확보할 수 있어 성능과 배출 특성이 향상된다.
커먼레일 시스템은 전자제어 유압으로 분사시기와 압력을 독립적으로 제어하므로 원심조속기 제어는 해당되지 않는다.
디젤엔진의 노크 방지법으로 옳은 것은?
정답 ① · 디젤엔진의 노킹은 연료의 착화 지연 기간이 길어질 때, 그동안 분사된 연료가 일시에 폭발하면서 발생하는 이상 연소 현상입니다. 따라서 노크를 방지하기 위해서는 착화 지연 기간이 짧은 연료(세탄가가 높은 연료)를 사용하여 빠르게 발화하도록 해야 합니다.
디젤 노크는 착화 지연이 길어질 때 발생하므로, 세탄가 높은 연료로 지연 기간을 짧게 해야 한다.
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