개념 한 쪽
배출가스 제어와 엔진의 정상 운전은 연료 분사량과 분사시기의 정확한 관리로 연결된다는 점을 이해한다. 분사펌프의 실린더별 분사량은 평균과 허용 불균율로 판단하며, 이를 벗어난 실린더는 수정해야 한다고 본다. 분사 각도를 시간으로 환산하는 방법을 숙지하면 착화지연이나 분사시기 관련 문제를 시간 단위로 해석할 수 있다. DPF 재생을 위해서는 배기 온도 상승을 유도하는 별도의 연료 분사 방식인 사후 분사가 사용된다는 점을 확인한다.
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출제기준 단원 「배출가스 측정」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 분사량 불균율 범위 계산 | 1 | 평균과 불균율로 정상 분사량 범위를 구하고 이탈 실린더를 가리기 |
| 착화지연 각도 시간 환산 | 1 | rpm을 도/초로 바꿔 지연 각도를 초 또는 ms로 환산하기 |
| 조속기 봉인·후처리 분사 판별 | 1 | 봉인 목적과 DPF 재생용 분사 방식의 적절성 판단하기 |
디젤 엔진의 분사펌프는 각 실린더에 균일한 연료를 분사해야 엔진의 진동과 출력 저하를 방지한다고 본다. 실린더별 분사량의 정상 범위는 전체 실린더 평균 분사량에 허용 불균율을 곱하여 ± 범위를 구하는 방식으로 산출한다고 설명한다. 이 범위를 벗어나는 실린더는 수정 대상으로 본다.
회전속도와 각도는 시간으로 변환 가능하므로 착화지연 각도를 시간 단위로 환산할 수 있다고 정리한다. 계산 절차는 rpm을 도/초로 변환한 뒤 지연 각도를 그 값으로 나누어 초 단위를 구하고, 필요시 밀리초로 환산하는 방식으로 진행한다고 한다.
DPF 재생은 필터에 쌓인 매연을 산화시켜 제거하는 과정이며, 이를 위해 배기 가스 온도를 올려야 한다고 본다. 배기 온도 상승을 위해 주 분사 이후에 추가 연료를 분사하는 방식을 사후 분사라고 부르며, 이 방식은 분사된 연료가 완전 연소되지 않고 배기계에서 고온을 발생시켜 매연을 태우는 원리로 동작한다고 설명한다.
조속기 봉인은 조속기 조정 나사의 무단 조정을 방지하는 목적이므로, 재봉인을 용이하게 하는 구멍을 뚫는 방법은 봉인의 목적에 어긋난다고 본다. 봉인은 물리적으로 접근을 차단하거나 고정하여 무단 조정 가능성을 원천 차단하는 방식이 바람직하다고 정리한다.
노즐과 분사 계통의 구성 요소별 기능도 중요하다고 본다. 노즐은 낮은 압력에서는 분사를 차단하고 높은 압력에서만 분사해야 하며, 후적이 없어야 하고 연료를 고르게 분무해야 한다고 설명한다. 딜리버리 밸브는 분사 종료 후 연료가 뒤로 흐르지 않도록 막아 노즐에서 뒷방울이 생기는 현상을 줄이는 역할을 한다.
분사량 불균율 계산 예제를 통해 범위를 산출한다. 네 실린더의 분사량이 107cc, 115cc, 105cc, 93cc일 때 평균은 (107+115+105+93)÷4 = 105cc가 된다. 허용 불균율이 4%이면 허용 오차는 105 × 0.04 = 4.2cc이며, 정상 범위는 105 ± 4.2 즉 100.8cc부터 109.2cc까지로 결정한다. 이 범위를 벗어나는 115cc와 93cc는 수정 대상으로 본다.
착화지연 각도를 시간으로 환산하는 계산 예제를 제시한다. 엔진 회전수가 1800rpm일 때 1초당 회전각은 1800 × 360 ÷ 60 = 10,800도/초라고 계산한다. 착화지연이 20도라면 시간 = 20 ÷ 10,800 ≈ 0.00185초, 즉 약 1.85ms가 된다고 계산한다.
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.
경유를 사용하는 자동차의 조속기 봉인방법으로 틀린 것은?
정답 ① · 경유 자동차의 조속기 봉인방법 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 조속기 봉인은 무단 조정으로 최고 속도나 배출가스 관련 설정을 임의로 바꾸지 못하게 하는 것이 목적이다.
조속기 봉인은 무단 조정을 방지하는 것이 목적이므로, 재봉인을 위한 구멍 뚫기는 봉인 목적에 위배된다.
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