개념 한 쪽
디젤 전자제어장치 관련 단품 검사는 분사량 균일성, 분사 각도와 시간의 관계, 후처리 재생을 위한 분사 방식 등 엔진 운전과 배기 후처리에 직결되는 기본 원리를 다룬다. 수치 계산 문제는 평균과 불균율을 이용한 허용 범위 산출, 회전속도와 각도의 변환을 통한 시간 환산, 그리고 분사 방식의 기능 구분을 묻는다.
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출제기준 단원 「디젤 전자제어장치 관련 단품 검사」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분사량 허용 범위 산출 | 1 | 평균과 불균율로 허용 분사량 범위를 계산해 이탈 실린더를 찾기 |
| 불균율 수치 계산 | 1 | 최대·최소·평균 수치로 분사량 불균율을 계산하기 |
| 착화지연 시간 환산 | 1 | 회전속도와 지연각도를 이용해 착화지연 시간을 계산하기 |
분사량 불균율은 실린더들 사이에 분사되는 연료량의 균일성을 나타내는 지표로서, 대표적인 계산식은 (최대 분사량 - 최소 분사량) ÷ 평균 분사량 × 100(%)이다. 이 값이 클수록 실린더 간 분사량 차이가 크다는 뜻이며, 허용 범위를 벗어난 실린더는 수정이 필요하다.
분사량의 허용 범위는 평균값을 기준으로 불균율을 곱한 값을 상하 한계로 설정한다. 즉, 정상 범위는 평균 ±(평균 × 불균율)로 산출한다. 이 범위 밖에 있는 실린더를 식별하여 분사량을 조정하거나 부품의 점검을 실시해야 한다.
착화지연 각도를 시간으로 환산하려면 회전속도(rpm)를 초당 회전각도로 바꾼 뒤 각도를 그 값으로 나누어 초를 구한다. 계산 과정은 rpm × 360 ÷ 60로 도/초를 얻고, 지연 각도 ÷ 도/초로 초를 산출한 다음 필요시 밀리초로 환산한다.
DPF 재생 등 배기 후처리를 위한 연료 분사는 주 분사 이후에 추가적으로 수행되는 사후 분사로 분류된다. 사후 분사는 배기 가스 온도를 인위적으로 높여 필터에 쌓인 매연을 태워 제거하는 목적으로 사용된다는 점을 구분해야 한다.
대표 계산 1 — 분사량 허용 범위 산출 예시를 보인다. 네 실린더의 분사량이 107, 115, 105, 93cc일 때 평균은 (107+115+105+93)÷4 = 105cc이다. 전부하 허용 불균율이 4%이면 허용 오차는 105 × 0.04 = 4.2cc가 된다. 따라서 정상 범위는 105 ± 4.2로 100.8~109.2cc가 된다. 이 범위를 벗어나는 115cc와 93cc는 수정 대상이다.
대표 계산 2 — 착화지연 시간 환산 예시를 보인다. 회전속도가 1800rpm이고 착화지연 각도가 20도이면 초당 회전각도는 1800 × 360 ÷ 60 = 10,800도/초이다. 따라서 시간은 20 ÷ 10,800초 ≈ 0.00185초, 즉 약 1.85ms이다.
4행정 디젤기관에서 각 실린더의 분사량을 측정하였더니 최대 분사량은 80 cc, 최소 분사량은 60 cc 일 때 평균 분사량이 70cc 이면 분사량의 (+)불균율은?
정답 ② · 분사량의 불균율을 계산하는 문제이다. 일반적으로 불균율은 (최대-최소)/평균 × 100으로 계산하며, 주어진 수치를 대입하면 (80-60)/70 × 100으로 약 28.6%가 산출된다.
분사량 불균율은 (최대-최소)/평균 × 100으로 계산하여 약 28.6%가 나오나, 문제 정답은 약 14%로 주어졌다.
4행정 사이클 디젤기관의 분사펌프 제어래크를 전부하 상태로 하고, 최대 회전수를 2000 rpm으로 하여 분사량을 시험하였더니 1실린더 107cc, 2실린더115cc, 3실린더 105cc, 4실린더 93cc일 때 수정할 실린더의 수정치 범위는 얼마인가?(단, 전부하시 불균율은 4% 로 계산한다.)
정답 ① · 디젤 분사펌프의 분균율 시험에서 수정할 실린더의 분사량 범위는 평균 분사량에 허용 불균율을 가감하여 구합니다. 4개 실린더의 분사량 합계는 107+115+105+93 = 420cc이며, 평균 분사량은 420 / 4 = 105cc입니다.
수정 대상 실린더 범위는 평균 분사량 ±(평균×불균율)로 계산하며, 이를 벗어나는 실린더를 수정해야 한다.
디젤기관의 회전속도가 1800rpm 일 때 20 ̊ 의 착화지연 시간은 얼마인가?
정답 ④ · 회전속도가 1800rpm일 때 1분 동안 회전하는 각도는 1800 × 360도 = 648,000도입니다. 1초 동안 회전하는 각도는 이를 60으로 나누어 10,800도/초 입니다.
착화지연 각도를 시간으로 환산하려면 회전속도(rpm)를 각도/초로 변환한 후, 지연 각도를 나누어 초 단위를 구한다.
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