개념 한 쪽
전자제어 디젤 엔진의 분사 방식과 보정 기능은 엔진의 소음·진동, 배출가스, 시동성 등에 직접적인 영향을 준다. 예비분사·주분사·후분사 등 분사 시기와 다단분사의 목적을 구분해야 엔진 성능과 후처리 장치 운용을 이해할 수 있다. 인젝터 편차 보정(IQA)과 ECU의 입출력 구분은 전자제어계의 작동 원리를 파악하는 기본이다.
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출제기준 단원 「디젤 차종별 이상부품 기준값 조정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분사 노즐의 구비 조건 판별 | 1 | 직적분사 노즐이 연소실 환경에서 요구하는 기능을 고르는 능력을 묻는다 |
| 커먼레일 장점 판별 | 1 | 커먼레일의 전자제어적 특징과 기계식 요소의 구분을 묻는다 |
| 기관 구성품 구분 | 1 | 디젤기관과 가솔린기관의 착화 방식에 따른 장치 유무를 가리는 능력을 묻는다 |
예비분사는 주분사보다 먼저 소량의 연료를 분사하여 연소실 온도를 높이고 주분사 시 연소 압력 상승률을 완만하게 하여 소음과 진동을 줄이는 역할을 한다. 주분사는 주된 출력 발생을 위한 분사이고, 후분사는 배기 계통 온도를 올리거나 후처리 장치 재생을 돕는 목적으로 사용된다. 다단분사는 예비·본·후분사를 조합하여 연소 효율을 높이고 PM과 NOx를 동시에 저감하는 것을 목표로 한다.
디젤 노크는 착화지연기간과 연관되며, 노크 방지 대책은 착화지연기간을 길게 하여 연소가 급격히 일어나는 것을 막는 방향이 기본이다. 따라서 압축비 상승·흡입공기 온도 상승·연료의 착화성 향상(세탄가 증가) 등은 착화시기를 앞당겨 노크를 유발할 수 있으므로 소거해야 한다. 이 원리를 바탕으로 노크 관련 문항을 판별하면 유리하다.
디젤 연료분사계의 구성과 기능을 구분해야 한다. 조속기는 회전수나 부하 변동에 따라 분사량을 자동으로 조절하는 장치이며, 연료 분사량은 ECU의 출력 명령이라는 점을 구분해야 한다. 인젝터 연료분사량 편차 보정(IQA)은 실린더별 연료량 차이를 보정해 정숙성과 배기가스 저감에 기여하는 기능이지 인젝터 물리적 내구성 자체를 직접 향상시키는 기능은 아니다.
직적분사식 디젤엔진의 분사 노즐은 연소실의 고온·고압 환경에서 연료를 미세 분사하고 균일하게 분사하며 후적을 방지하는 조건을 갖추어야 한다. 따라서 노즐에 관해 묻는 문제는 노즐이 작동하는 가혹한 환경과 그 기능적 요구사항을 기준으로 판단해야 한다.
예비분사 관련 문항에서는 '소음·진동 저감'과 '연소 압력 상승 완만화' 키워드를 확인하여 정답을 고른다. 예를 들어 보기에 시동성 향상이나 후처리 재연소를 예비분사의 목적이라 하면 즉시 오답으로 처리한다. 커먼레일 장점 문제는 '전자제어'와 '고압 저장'을 핵심으로 판단하고, 원심력 조속기 등 기계식 용어가 섞이면 오답으로 선별한다.
노즐의 구비 조건 문제는 연소실 환경을 먼저 상기하여 '고온·고압에서 내구성'이 필요하다는 점을 확인한다. 따라서 '저온 저압에서 단기간 사용' 같은 보기는 연소실 현실과 맞지 않으므로 배제한다. IQA 관련 문항은 보정의 목적이 성능 개선(정숙성·배출가스)인지 부품 수명인지 구분하는 방식으로 풀면 정확도를 높일 수 있다.
다공 노즐을 사용하는 직적분사식 디젤엔진에서 분사 노즐의 구비 조건이 아닌 것은?
정답 ② · 직접분사식 디젤엔진의 다공 노즐이 갖추어야 할 조건이 아닌 것을 고르는 문제이다. 분사 노즐은 연료를 미세한 안개 상태로 분사하여 착화성을 높이고, 분무가 연소실 구석구석까지 도달하도록 하며, 후적이 일어나지 않도록 하는 조건을 갖추어야 한다.
분사 노즐은 고온 고압의 가혹한 조건에서 사용되므로 저온 저압 조건에서 사용한다는 ②는 틀린 조건입니다.
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.
디젤기관의 구성품에 속하지 않는 것은?
정답 ② · 디젤기관의 구성품이 아닌 것을 고르는 문제이다. 디젤기관은 압축착화 방식으로 고온 고압의 압축 공기에 연료를 분사하여 자연 착화시키므로 점화플러그와 같은 전기적 점화장치가 필요 없다.
디젤기관은 압축착화 방식으로 점화플러그가 필요 없으므로 점화장치는 구성품에 속하지 않는다.
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