개념 한 쪽
디젤 전자제어 연료분사 시스템은 여러 구성부품과 배선의 정상 동작에 의해 다단분사·파일럿 분사 등 정교한 분사 제어를 수행한다는 점을 이해해야 한다. 연료 분사 시기와 분사량의 이상은 노크·진동·배출가스 증가 등으로 이어지므로, 각 부품의 기능과 고장 양상을 구분해 점검·판독할 수 있어야 한다. 연료분사 불균형이나 분사 중단의 원인은 분사펌프·딜리버리 밸브·플런저 마모·연료압력 부족·공기 흡입 등 기계적 결함과 제어 신호 오류로 나뉜다.
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출제기준 단원 「관련부품·배선 점검 및 판독」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 파일럿 분사 중단 판별 | 1 | 파일럿 분사가 중단되는 정상·비정상 조건을 구분하기 |
| 연료공급·송출 원인 판별 | 1 | 연료가 공급되나 분사가 이루어지지 않는 원인 중 틀린 설명을 가리기 |
| 분사량 부족·불균율 계산 | 1 | 분사량 부족 원인과 (+)불균율 계산 공식을 적용하여 수치 구하기 |
디젤 엔진의 착화지연은 연료가 분사된 후 실제로 점화될 때까지 걸리는 시간으로, 착화지연이 길어지면 분사된 연료가 많이 축적되어 한꺼번에 연소하면서 노크가 발생한다는 점을 설명한다. 따라서 노크를 방지하려면 착화성이 좋은 세탄가가 높은 연료를 사용하여 착화지연을 짧게 해야 한다고 기술한다.
다단분사는 예분사·본분사·후분사를 조합하여 연소 효율을 향상시키고 매연(PM)과 질소산화물(NOx)을 동시에 저감하는 기법이라는 점을 설명한다. 후분사는 배기가스 후처리 장치의 온도 유지 등 목적이 있어 연료 분사를 분할함으로써 연소와 배출가스 관리를 동시에 도모한다는 점을 명시한다.
커먼레일 시스템에서는 파일럿 분사가 주분사 전에 연소실 조건을 조정하기 위한 분사이며, 연료압력이 최소값 이상이면 파일럿 분사는 정상적으로 이루어지므로 압력이 충분한 상태는 파일럿 분사 중단의 원인이 되지 않는다는 점을 분명히 한다. 반대로 압력 부족·분사 타이밍 오류·연료량 부족·제어 오류는 파일럿 분사 중단을 유발하는 고장 원인으로 본다.
연료분사 불균율의 계산 방식은 문제 유형에 따라 달라질 수 있으므로 출제 의도에 맞는 공식을 적용해야 한다는 점을 강조한다. (+)불균율은 보통 최대분사량과 평균분사량의 차이를 평균분사량으로 나눈 백분율로 계산한다고 설명한다.
예 1: 분사량 불균형 계산 유형을 설명한다. 문제에서 최대가 40cc, 평균이 34cc라면 (+)불균율 공식(최대-평균)÷평균×100을 적용하여 (40-34)÷34×100 ≈ 17.6%가 된다고 풀이한다. 이 계산은 자료의 공식 예시를 그대로 적용한 결과라고 밝힌다.
예 2: 문제에 따라 계산식이 달라질 수 있음을 사례로 제시한다. 어떤 문항에서는 최대 25cc, 최소 23cc, 평균 24cc일 때 일반적 공식(최대-최소)÷평균×100을 적용하면 약 8.33%가 되지만, 출제 의도에 따라 (최대-평균) 대신 (최대-평균이 아닌 다른 차이)를 사용하는 변형 공식이 채택될 수 있어 정답이 약 4.2%로 제시되는 경우가 있다고 설명한다. 따라서 문제 지문과 채점 기준에 맞춘 공식을 먼저 확인해야 한다고 권한다.
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.
디젤기관의 연료공급 장치에서 연료공급 펌프로부터 연료가 공급되나 분사펌프로부터 연료가 송출되지 않거나 불량한 원인으로 틀린 것은?
정답 ③ · 연료는 공급되는데 분사펌프에서 송출되지 않는 원인 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 연료여과기의 여과망이 막히면 분사펌프까지 연료 유입 자체가 부족해지고, 플런저와 플런저배럴의 간극이 과대하면 압력 형성이 안 되어 송출 불량이 발생하며, 연료계에 공기가 흡입되면 압축 가능한 공기 때문에 연료 송출이 이루어지지 않는다.
조속기 스프링 장력 약화는 엔진 회전수 제어(출력 조절)에 영향을 주지만, 연료 자체의 공급 또는 송출 장애를 직접 유발하지는 않는다.
디젤기관에서 연료 분사량이 부족한 원인이 아닌 것은?
정답 ④ · 디젤기관에서 연료 분사량 부족의 원인이 아닌 것을 고르는 문제이다. 딜리버리 밸브의 접촉 불량이나 밸브 시트 손상은 고압 연료의 역류와 재흡수를 막지 못해 분사량이 줄어들게 하고, 플런저의 마멸은 플런저와 배럴 사이의 유막 누설로 유효 행정 당 분사량을 감소시키는 대표적인 분사량 부족 원인이다.
기관 회전속도 저하는 분사펌프의 플런저 작동 속도를 늦춰 분사량을 감소시키므로 연료 분사량 부족의 원인이 됩니다.
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