16년 2회차

스플라인(spline)은 축과 보스 둘레에 여러 개의 홈을 일정 간격으로 가공해 서로 끼워 맞추는 결합 방식으로, 접촉 면적이 넓어 큰 토크를 전달할 때 사용된다.

안전율은 하중이 반복적이거나 급격히 작용할수록 크게 설계해야 하는데, 그중에서도 충격하중은 순간적으로 큰 힘이 작용해 재료에 미치는 영향이 가장 크므로 가장 큰 안전율을 적용한다.

정하중은 크기와 방향이 변하지 않아 안전율이 가장 작게 설정되며, 반복하중과 교번하중은 그 중간 정도의 안전율이 적용된다.

하이트 게이지는 스크라이버(측정) 축과 눈금(어미자) 축이 나란히 있지 않고 서로 어긋난 구조여서, 원칙적으로 아베의 원리에 맞지 않는 측정기이다.

• 측정 전 정반과 베이스 밑면을 깨끗이 닦는 것은 올바른 사용법이다.
• 스크라이버를 정반에 닿게 하여 0점을 확인·조정하는 것도 올바른 절차이다.
• 어미자와 버니어 눈금이 일치하는 위치를 수평 방향에서 읽어 시차를 없애는 것도 올바른 사용법이다.

따라서 아베의 원리에 맞는 구조라는 설명 자체가 틀렸다.

외접 마찰차의 중심거리는 두 지름을 더한 값의 절반, 즉 (D₁ + D₂) / 2 이다.

두 바퀴가 바깥쪽에서 서로 맞닿아 구르므로 중심 사이의 거리는 두 반지름을 더한 값이다. 식으로 쓰면 $C = r_1 + r_2 = \dfrac{D_1}{2} + \dfrac{D_2}{2} = \dfrac{1}{2}(D_1 + D_2)$ 가 된다.

지름의 차를 쓰는 $C = \dfrac{1}{2}(D_1 - D_2)$ 는 큰 바퀴 안쪽 면에 작은 바퀴가 접하는 내접 마찰차의 식이고, 1/4을 곱한 식들은 지름을 반지름으로 바꾸는 환산을 두 번 한 셈이라 성립하지 않는다.

큐폴라(용선로)는 강판으로 만든 원통 내부에 내화벽돌을 쌓은 구조로, 제작이 비교적 간단하면서도 일반 주철을 용해하는 데 널리 쓰이는 대표적인 용해로이다.

아크 용접에서 모재에 (+)극, 용접봉에 (-)극을 연결하는 결선을 정극성(DCSP)이라 한다.

정극성은 모재 쪽에 열이 많이 발생해 용입이 깊어지는 특성이 있으며, 반대로 모재에 (-), 용접봉에 (+)를 연결하는 경우는 역극성이라 한다.

유량 제어 밸브는 유압 회로에서 작동유의 흐름량을 조절해 액추에이터의 속도를 제어하는 밸브로, 대표적으로 스로틀 밸브가 이에 속한다.

릴리프 밸브와 언로딩 밸브는 압력 제어 밸브, 체크 밸브는 방향 제어 밸브에 해당한다.

망간(Mn)은 합금강에 첨가되면 내마멸성을 높이고 담금질성(경화능)을 향상시키며, 규소(Si)와 마찬가지로 탈산제 역할을 한다.

또한 황(S)과 결합해 황화망간을 만들어 적열 취성(고온 취성)을 방지하는 효과가 있다.

축의 전달 동력은 토크와 각속도의 곱으로 구한다.

각속도는 $\omega = \dfrac{2\pi N}{60} = \dfrac{2\pi \times 2000}{60} \approx 209.4\ \mathrm{rad/s}$이다.

따라서 전달 동력은 $P = T \times \omega = 35 \times 209.4 \approx 7330\ \mathrm{W} \approx 7.3\ \mathrm{kW}$로 계산된다.

표면 경화법은 제품 표면만 담금질 등으로 경도를 높여 내마모성을 확보하면서, 내부는 열처리 영향을 최소화해 연성과 인성을 그대로 유지시키는 가공법이다.

고주파 경화, 침탄, 질화 등이 대표적인 표면 경화법에 속한다.

올덤 커플링(Oldham coupling)은 두 축의 중심선이 서로 평행하지만 편심량이 크지 않고 교차하지 않는 경우에 사용하는 축이음으로, 중간 원판의 홈을 통해 편심을 흡수하며 동력을 전달한다.

유니버설 조인트는 두 축이 교차할 때, 머프 커플링과 세레이션 커플링은 두 축이 일직선상에 있을 때 사용하는 방식이다.

나사 브레이크는 하물을 감아올릴 때는 나사부가 헛돌며 제동이 걸리지 않아 클러치처럼 동력을 전달하고, 하물을 내릴 때는 하물의 자중으로 인해 나사부에 제동력이 발생하는 구조이다.

인발(drawing)은 다이 구멍을 통해 재료를 잡아당겨 단면을 줄이는 가공으로, 다이의 각도와 단면 감소율, 윤활 방법 등이 가공성에 큰 영향을 미친다.

반면 펀치의 각도는 프레스 전단·성형 가공에서 사용되는 개념으로, 인발 가공의 영향 요인과는 거리가 멀다.

인바(invar)는 니켈 35~36%, 망간 약 0.4%가 포함된 Ni-Fe계 합금으로, 상온 부근에서 선팽창계수가 매우 작아 치수 변화가 거의 없다.

이러한 특성 때문에 표준자, 바이메탈, 시계추 등 정밀 치수 안정성이 요구되는 부품에 사용된다.

다축 드릴링 머신은 하나의 구동원으로 여러 개의 스핀들을 동시에 회전시켜, 여러 개의 구멍을 한꺼번에 뚫거나 공정 수가 많은 구멍 가공을 능률적으로 처리할 수 있는 드릴링 머신이다.

유압 펌프 중 부품 수가 적고 구조가 단순해 가격이 저렴한 방식은 기어 펌프이다.

두 개의 맞물린 기어만으로 유체를 이송하므로 베인 펌프나 피스톤 펌프보다 구조가 간단하고 제작비가 낮다.

• 베인 펌프는 베인과 캠링 구조가 추가되어 부품 수가 많다.
• 피스톤 펌프는 정밀 가공이 필요해 가격이 높다.
• 왕복동 펌프는 밸브와 실린더 구조로 복잡하고 맥동이 크다.

원형 단면 축의 비틀림에서 비틀림 모멘트 T와 비틀림각 θ의 관계식은 T = (G·I_p·θ)/l로 표현된다. 이는 축의 전단 변형 이론에서 유도되는 기본식으로, 비틀림 강성(G·I_p)이 클수록 같은 비틀림각을 만드는 데 더 큰 모멘트가 필요하고, 축의 길이 l이 길수록 같은 모멘트에 의해 더 큰 비틀림각이 발생함을 나타낸다. 따라서 정답은 T = (G·I_p·θ)/l 형태의 식이다.

안장 키는 축에는 홈을 가공하지 않고 보스(허브) 쪽에만 키 홈을 파서 마찰력으로 고정하는 방식이다.

축 가공이 필요 없어 축 강도 저하는 없지만 큰 회전력 전달에는 적합하지 않다.

• 묻힘 키는 축과 보스 양쪽에 키 홈을 가공한다.
• 미끄럼 키는 축 방향 이동이 가능하도록 축에도 홈을 판다.
• 둥근 키는 축과 보스에 원형 구멍을 뚫어 핀 형태로 고정한다.

마찰차는 접촉면의 마찰력으로 동력을 전달하므로 기어 장치보다 전달할 수 있는 회전력이 작다. 따라서 기어 장치보다도 큰 회전력을 전달할 수 있다는 설명은 옳지 않다.

마찰차는 미끄럼이 발생할 수 있어 일정한 속도비를 얻기 어렵고, 접촉압을 조절해 무단변속기구로 활용하거나 과부하 시 미끄러지며 안전장치 역할을 할 수 있다.

둥근 축의 바깥지름은 굽힘응력 공식 $\sigma = \dfrac{M}{Z}$, 원형 단면계수 $Z = \dfrac{\pi d^3}{32}$에서 구한다.

정리하면 $d = \sqrt[3]{\dfrac{32M}{\pi \sigma}}$이다.

$d = \sqrt[3]{\dfrac{32 \times 3000}{\pi \times 10}} = \sqrt[3]{3055.8} \approx 14.5\ \mathrm{mm}$

따라서 축의 바깥지름은 약 14.5mm 이상이어야 한다.

베이퍼라이저의 1차 감압실은 봄베의 고압 LPG를 대기압보다 다소 높은 중간 압력으로 낮추는 역할을 하며, 대기압에 가깝게 감압하는 것은 2차 감압실의 기능이다. 따라서 해당 설명은 옳지 않다.

수온스위치는 냉각수 온도를 감지해 시동성을 보정하고, 기동 솔레노이드 밸브는 냉간 시동 시 별도 통로로 추가 연료를 공급하며, 부압실은 시동 정지 시 흡기다기관 부압 소멸을 이용해 LPG 누출을 막는다.

인화점 강하제는 윤활유 첨가제로 사용되지 않는다. 인화점을 낮추는 것은 오일 성능을 떨어뜨리는 요인이므로 첨가제의 목적과 반대된다.

부식 방지제, 유동성(유동점) 강화제, 극압 윤활제는 모두 실제 윤활유에 사용되는 대표적인 첨가제이다.

가솔린 기관용 연료는 압축 중 미연소 혼합기가 스스로 불붙어 노킹이 발생하는 것을 막아야 하므로 착화온도(자기착화온도)가 높아야 한다. 따라서 착화온도가 낮을 것은 가솔린 연료의 구비조건으로 옳지 않다.

체적·무게 대비 발열량이 크고, 연소 후 유해 화합물을 남기지 않으며, 옥탄가가 높은 것은 가솔린의 바람직한 특성이다.

실린더 수를 줄이는 것은 배기량과 출력 자체를 줄이는 설계 변경으로, 마찰손실을 낮춰 기계효율을 높이는 직접적인 방법이 아니다.

냉각팬·오일펌프 등 구동 부품의 경량화, 완전한 유막 형성을 위한 윤활 개선, 흡·배기 저항을 줄이는 정밀 가공은 모두 마찰손실을 줄여 기계효율을 향상시키는 방법이다.

스로틀 밸브가 닫힌 공회전 상태의 출력전압은 약 0.5V이다.

그림의 TPS는 저항체 한쪽 끝 A가 접지(0V)에, 반대쪽 끝 D가 전원(5V)에 연결된 가변저항(포텐쇼미터)이며, 스로틀 밸브와 함께 움직이는 슬라이더가 짚는 위치의 분압이 출력단자로 나간다.

밸브가 닫힌 현재 위치 B는 0V쪽 끝에 가깝지만 끝단은 아니어서 0V보다 조금 높은 약 0.5V가 출력된다. 밸브를 열어 C를 지나 D쪽으로 갈수록 출력은 커져 완전 개방에서 약 4.5~5V가 된다.

공회전에서 출력이 정확히 0V로 떨어지거나 전원전압과 같아지면 단선·단락으로 판정되므로, 닫힘 위치에서도 0.5V 정도의 최소 전압이 남도록 설계한다.

LPG는 가솔린보다 분자당 탄소원자의 수가 적어 같은 공연비 조건에서 연소가 더 완전하게 이루어지고 유해 배출가스가 적게 발생한다.

탄소수가 많을수록 불완전 연소 생성물인 HC·CO 등이 늘어나므로, 탄소수가 적은 LPG가 상대적으로 유리하다.

LPI 기관은 액체 상태의 LPG를 연료라인을 통해 인젝터로 보내는 방식이므로, 연료라인 압력을 봄베 압력보다 높게 유지해 연료가 라인 중간에서 기화되는 것을 방지한다.

연료가 액체 상태를 유지해야 인젝터에서 정밀한 분사 제어가 가능하며, 기화가 일어나면 분사 불량이 발생할 수 있다.

배기량은 $V_s = \dfrac{\pi}{4} D^2 L$로 구한다. 지름과 행정이 각각 10cm이므로 $V_s = \dfrac{\pi}{4} \times 10^2 \times 10 \approx 785.4\ \mathrm{cc}$이다.

압축비 $\varepsilon = \dfrac{V_c + V_s}{V_c} = 17$에서 연소실 체적은 $V_c = \dfrac{V_s}{\varepsilon - 1} = \dfrac{785.4}{16} \approx 49\ \mathrm{cc}$이다.

따라서 연소실 체적은 약 49cc이다.

고속 주행 중 가속페달을 놓아 스로틀밸브가 급격히 닫히면 ECU는 배출가스 저감과 연비 개선을 위해 인젝터 분사를 일시적으로 중단(감속 시 연료차단)시킨다.

이후 회전수가 일정 수준 이하로 낮아지면 연료 분사를 다시 재개한다.

일반적인 자동차 기관은 흡기밸브가 배기밸브보다 크게 설계된다.

흡기 행정은 실린더 내 압력이 대기압보다 낮아 혼합기 흡입 효율이 떨어지기 쉬우므로, 밸브 지름을 키워 충전 효율을 높인다. 배기 행정은 실린더 내 압력이 높아 상대적으로 작은 밸브로도 원활하게 배출된다.

운행차 정밀검사에서 배출가스검사 전에 실시하는 관능 및 기능검사는 배출가스 관련 장치와 기관의 상태를 눈과 기능 작동으로 확인하는 절차이다. 타이어의 규격은 이 관능·기능검사 항목에 포함되지 않는다.

냉각수 누설 여부, 엔진·변속기 등의 기계적 결함 여부, 연료증발가스 방지장치의 정상작동 여부는 관능 및 기능검사에서 확인하는 대상이다. 해당 항목 구성은 출제 당시 검사 기준에 따른 것이다.

연료 차단(fuel cut)은 감속 시 인젝터 분사신호를 정지시켜 배출가스를 줄이고 연비를 개선하기 위한 제어이며, 기관의 고속회전을 위한 준비단계와는 관계가 없다.

따라서 기관의 고속회전을 위한 준비단계라는 설명이 틀린 내용이다.

포텐셔미터식 스로틀포지션센서(TPS)는 가변저항을 이용해 스로틀밸브 개도에 비례하는 전압을 출력하는 구조이다. 액셀러레이터 포지션 센서(APS) 역시 가변저항 방식으로 페달 위치에 비례한 전압을 출력하므로 구조와 출력 특성이 가장 유사하다.

차속 센서, 크랭크각 센서, 노킹 센서는 각각 다른 검출 원리(자기·압전 방식 등)를 사용한다.

노킹은 화염 전파가 늦어져 미연소 혼합가스가 자기착화하며 발생하므로, 혼합가스에 와류를 형성해 화염 전파 속도를 높이는 것이 노크 방지에 효과적이다. 혼합가스에 와류를 없앤다는 설명은 오히려 노킹을 유발하는 방향이므로 틀렸다.

화염전파 거리를 짧게 하고 화염전파 속도를 빠르게 하며, 냉각수·흡기 온도를 낮추는 것은 실제 노크 방지법에 해당한다.

점도지수가 높을수록 온도 변화에 따른 점도 변화가 적은 것이 특성이므로, 온도변화에 따른 점도변화가 많다는 설명은 옳지 않다.

점도는 오일의 끈적임(유동 저항) 정도를 나타내는 척도이며, 압력이 상승하면 점도가 높아지고 온도가 높아지면 점도가 낮아지는 것은 맞는 설명이다.

전자제어 연료분사장치의 기본 분사량은 흡입공기량 센서가 검출한 공기량과 기관 회전수를 기준으로 결정된다.

냉각수온 센서, 공기온도 센서, 유온 센서 등은 기본 분사량이 결정된 이후 보정에 사용되는 신호이다.

여기서 구하는 SAE 마력은 실린더 안지름과 실린더 수만으로 산출하는 공칭마력 공식을 사용한다.

$PS = \dfrac{D^2 \times N}{1613}$ (단, $D$는 실린더 지름(mm), $N$은 실린더 수)

$PS = \dfrac{72^2 \times 6}{1613} = \dfrac{31104}{1613} \approx 19.3\ \mathrm{PS}$

따라서 SAE 마력은 약 19.3PS이며, 회전력과 행정 값은 이 공식에서 사용하지 않는다.

소모 연료의 질량은 $10\,\ell \times 0.73\,\mathrm{kg/\ell} = 7.3\,\mathrm{kg}$이고, 총 발열량은 $7.3 \times 11000 = 80300\,\mathrm{kcal}$이다.

기관이 한 일의 열량 환산은 $65\,\mathrm{PS} \times 0.5\,\mathrm{h} \times 632.5\,\mathrm{kcal/PS\cdot h} = 20556.25\,\mathrm{kcal}$이다.

열효율은 $\eta = \dfrac{20556.25}{80300} \times 100 \approx 25.6\%$이므로 이 기관의 열효율은 약 25.6%이다.

마그네틱(자석식) 방식 크랭크각 센서는 코일에 유도되는 교류(AC) 전압을 이용하므로, 오실로스코프도 AC 모드로 측정하며 파형은 아날로그 형태로 표출된다. 따라서 전압파형은 디지털 방식으로 표출된다는 설명은 옳지 않다.

기관 회전이 빨라질수록 자속 변화 속도가 커져 발생 전압이 높아지고, 에어갭이 작아질수록 자속 밀도가 커져 발생 전압이 높아진다.

블로바이가스는 압축·폭발 행정 중 피스톤과 실린더 벽 틈새로 미연소·반연소 혼합가스가 크랭크케이스로 빠져나오는 가스로, 주성분은 HC(탄화수소)이다.

장기간 주차로 타이어의 접지면이 하중에 눌려 변형된 뒤, 주행을 재개해도 원래 형태로 즉시 복원되지 않는 현상을 플랫 스팟(Flat spot) 현상이라 한다.

주행과 함께 타이어가 데워지면서 시간이 지나면 대부분 정상 형태로 되돌아온다.

자동차 종감속장치에는 일반적으로 스퍼 기어, 스파이럴 베벨 기어, 하이포이드 기어 등이 사용되며, 스크루 기어는 종감속장치의 기어 형식으로 사용되지 않는다.

공주거리는 운전자가 위험을 느끼고 브레이크를 밟기까지 차량이 그대로 진행한 거리로, 전체 정지거리에서 제동거리를 뺀 거리로 정의된다.

즉 정지거리는 공주거리와 제동거리를 합한 값이다.

두 의견 모두 틀리다.

스티어링 각 센서가 중립 위치를 기준으로 한 상대각을 읽기 때문에, 오히려 기준이 되는 중립점을 새로 잡아 줘야 한다. 센서나 조향·현가 관련 부품을 교환했거나 휠 얼라인먼트를 조정한 뒤에는 반드시 영점(중립위치) 조정을 해야 VDC가 조향각을 바르게 판단한다.

영점 조정은 진단장비를 자기진단 커넥터에 연결해 CAN 통신 라인을 통해 수행한다. LIN은 도어 모듈이나 와이퍼처럼 통신 속도가 낮아도 되는 보조 장치에 쓰이는 통신이어서 VDC 계통의 영점 조정 경로가 아니다.

조향 기어비는 $\text{조향 기어비} = \dfrac{\text{조향핸들 회전각}}{\text{피트먼 암 회전각}}$으로 구한다.

핸들을 2바퀴 돌리면 $2 \times 360^\circ = 720^\circ$이므로, $\dfrac{720^\circ}{90^\circ} = 8$이다.

따라서 조향 기어비는 8:1이다.

조향축의 설치 각도(틸트)와 길이(텔레스코핑)를 모두 조절할 수 있는 형식은 틸트 앤드 텔레스코핑 형식이다.

틸트 형식은 각도만, 텔레스코핑 형식은 길이만 조절 가능하며, 랙 기어 형식은 조향 기어 자체의 형식을 가리키는 것으로 조향축 위치 조절과는 관계가 없다.

동력조향장치에서 조향핸들을 돌릴 때 유압 부하로 기관 회전수가 떨어지는 것을 막기 위해, 파워스티어링 압력 스위치가 유압 상승을 감지해 ECU에 신호를 보내고 ECU는 공전속도를 보상해 기관 회전속도를 유지시킨다.

스톨 포인트는 펌프는 회전하지만 터빈이 정지해 있는 상태로, 속도비가 0이고 토크비가 최대가 되는 지점이다.

그러나 이 지점에서는 전달 효율이 최소(0)이므로, 스톨 포인트에서 효율이 최대가 된다는 설명은 옳지 않다.

구동피니언의 중심선을 링기어 중심선보다 아래로 편심시켜 추진축의 설치 위치를 낮출 수 있는 것은 하이포이드 기어이다.

이 편심 구조 덕분에 차실 바닥의 추진축 터널을 낮출 수 있어 후륜구동 승용차에 널리 사용된다.

금속분말을 소결하여 만들어 열전도성이 크고, 여러 조각으로 나누어 브레이크 슈에 부착하는 라이닝은 메탈릭 라이닝이다.

금속 소결체는 내열성이 우수해 고온에서도 마찰계수 변화가 적은 것이 특징이다.

브레이크 시스템에서 푸시로드의 작용력은 파스칼의 원리에 따라 마스터실린더와 휠실린더의 면적비로 증폭되므로, 브레이크 디스크에 가해지는 힘은 약 60 kgf이다.

마스터실린더의 내경이 2cm이므로 단면적은
$A_m = \pi r^2 = \pi \times 1^2 = \pi \text{ cm}^2$
이고, 휠실린더의 면적은 $A_w = 3 \text{ cm}^2$이다.

파스칼의 원리에 의해 압력이 같으므로
$\frac{F_1}{A_m} = \frac{F_2}{A_w}$에서
$F_2 = F_1 \times \frac{A_w}{A_m} = 62.8 \times \frac{3}{\pi}$이다.
$\pi \approx 3.14$를 대입하면
$F_2 = 62.8 \times \frac{3}{3.14} = 62.8 \times 0.955 \approx 60 \text{ kgf}$

VDC 고장 시 자동변속기 변속단을 임의로 다운시프트시키는 제어는 실제 VDC 페일세이프 로직에 해당하지 않으므로, 자동변속기가 현재 변속단보다 다운 변속된다는 설명이 옳지 않다.

일반적으로 ABS 고장 시에는 연계된 VDC 제어도 함께 금지되고, VDC 자체 고장 시에는 해당 시스템만 제어를 금지하며, 솔레노이드 밸브 릴레이를 꺼야 하는 경우 ABS의 페일 세이프 로직을 따른다.

4륜구동(4WD)은 네 바퀴 모두에 구동력을 전달해 등판 능력·견인력, 조향 성능과 안전성, 고속 직진 안정성을 높이지만, 구동계 부품이 늘고 마찰손실이 커져 연료소비율은 오히려 높아지는 편이다. 따라서 연료소비율 낮음은 4WD의 특징으로 거리가 멀다.

드가르봉식(De Carbon) 쇼크업소버는 오일실과 가스실이 프리 피스톤으로 분리되고 고압 질소가스가 봉입되어, 오일에 기포가 생겨도 충격 감쇠 효과가 잘 저하되지 않는 것이 특징이다.

그러나 작동이 정지되었을 때 질소가스가 팽창해 프리 피스톤을 밀면 오일 챔버의 오일은 가압되는 것이지 감압되지 않으므로, 오일을 감압한다는 설명은 옳지 않다.

유성기어 장치의 3요소는 선기어, 유성기어 캐리어, 링기어이며, 이 세 요소의 조합으로 여러 단의 변속비를 얻는다.

베벨기어는 차동장치 등에 쓰이는 별도의 기어 형식으로, 유성기어 장치의 구성요소에 포함되지 않는다.

인터널 링기어 1개와 캐리어 1개를 공유하면서, 지름이 서로 다른 선기어 2개와 길이가 다른 유성기어 2세트를 사용하는 구조는 라비뇨(ravigneaux) 기어 장치의 특징이다.

심프슨 기어 장치는 선기어를 공유하는 두 세트의 유성기어열을 직렬로 연결한 구조로, 선기어의 지름이 서로 다르지 않다는 점에서 구분된다.

ABS는 휠의 회전속도를 감지해 제동 시 바퀴 잠김을 방지하는 장치로, 일렉트로닉 컨트롤 유닛(ECU), 휠 스피드 센서, 하이드로닉 유닛으로 구성된다.

크랭크 앵글센서는 엔진의 크랭크축 위치·회전수를 검출해 점화·분사 시기를 제어하는 데 쓰이는 엔진 제어용 센서로, ABS의 구성부품이 아니다.

전자제어식 현가장치(ECS)는 차속 센서, 스로틀 위치 센서, 차고 센서 등의 신호로 노면·주행 상태를 판단해 감쇠력과 차고를 제어한다.

냉각수온 센서는 엔진의 냉각수 온도를 검출해 연료분사·점화 등 엔진 제어에 쓰이는 신호로, ECS의 입력 요소에 해당하지 않는다.

클러치의 전달효율은 입력측(엔진측) 동력에 대한 출력측(변속기측) 동력의 비율로 구한다.

동력은 토크와 회전수의 곱에 비례하므로 $\eta = \dfrac{T_2 \times N_2}{T_1 \times N_1} \times 100$

$\eta = \dfrac{60 \times 900}{80 \times 1000} \times 100 = 67.5\%$

따라서 클러치의 전달효율은 약 67.5%이다.

앞바퀴 구동차의 드라이브 샤프트는 변속기측과 차륜(허브)측에 각각 다른 형식의 등속조인트를 사용한다.

차륜측은 조향각에 따라 큰 굴절각이 필요해 버필드 조인트(등속 볼 조인트)를 쓰고, 변속기측은 굴절각은 작지만 서스펜션 상하 움직임에 따른 축 방향 길이 변화를 흡수해야 하므로 더블 오프셋 조인트를 사용한다.

입력 쪽이 곧은 직선이고 출력 쪽이 반원처럼 볼록한 D자 모양 기호가 논리곱(AND) 회로다. 두 입력 A와 B가 모두 1일 때만 출력 C가 1이 되는 회로로, 자동차 전장에서는 여러 조건이 동시에 성립해야 작동하는 안전 인터로크에 쓰인다.

나머지 기호는 다음과 같이 구분한다.

• 입력 쪽이 안으로 오목하고 출력 쪽이 뾰족한 방패 모양은 논리합(OR)으로, A와 B 중 하나만 1이어도 C가 1이 된다.
• 같은 방패 모양의 출력단에 작은 동그라미(부정 표시)가 붙은 것은 NOR로, OR 출력을 반전시킨다.
• 삼각형에 별도의 제어 단자 D가 붙은 기호는 증폭·스위칭 소자를 나타내는 것으로 논리곱과는 무관하다.

배터리 용량(Ah)은 방전전류(A)와 방전시간(h)의 곱으로 나타낸다.

$t = \dfrac{100\ \mathrm{Ah}}{20\ \mathrm{A}} = 5\ \mathrm{h}$

5시간은 300분이므로, 100 Ah 배터리는 20 A로 약 300분 동안 사용할 수 있다.

마그네틱 인덕티브(전자유도) 방식 휠 스피드 센서는 톤휠의 회전에 따라 교류(AC) 파형 신호를 출력한다.

이 신호의 파형(진폭·주파수·모양)을 직접 눈으로 확인해야 정상 작동 여부를 정확히 판단할 수 있으므로, 오실로스코프로 점검하는 것이 가장 정확하다.

디지털·아날로그 멀티미터는 전압값만 표시할 뿐 파형의 이상 유무까지는 확인하기 어렵다.

에어컨 냉동사이클에서 압축기가 토출한 고온·고압의 기체 냉매는 다음 단계에서 열을 방출하며 액체로 바뀐다.

이 액화·냉각 과정을 담당하는 부품이 응축기(콘덴서)이다.

점화계통의 불꽃(스파크)은 고주파 전자기파를 발생시켜 라디오 등 무선 수신에 간섭을 일으킬 수 있으며, 이를 억제하기 위해 커패시터 등 여과소자, 금속 실드에 의한 차폐, 고저항 점화케이블 등이 쓰인다.

배터리를 불꽃 발생원에 직렬로 접속해 고주파 전류를 흡수한다는 방식은 실제 간섭 억제 대책으로 쓰이지 않는다.

점화시기를 진각시키면 연소 최고압력·온도가 높아져 질소산화물(NOX)이 증가하며, 혼합비가 희박하거나 압축압력이 높을수록 방전에 필요한 점화 요구전압도 높아진다.

반면 점화시기를 진각시키면 배기 시점의 연소가스 온도가 낮아지고 후연소가 줄어들어 탄화수소(HC)는 오히려 증가하는 경향을 보이므로, HC가 감소한다는 설명은 옳지 않다.

하이브리드 자동차는 12V 보조배터리 전원으로 메인 릴레이·LDC(저전압 직류 변환장치) 등을 구동해야 고전압 시스템이 기동되므로, 보조배터리가 완전 방전되면 고전압 배터리가 정상이어도 그 전력만으로 시동을 걸 수 없다.

따라서 보조배터리 방전 시 고전압 배터리로 시동이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

단시간 방전은 암전류 과다, 장시간 주행 후 재시동 불량은 LDC 불량이 원인일 수 있으며, 점프 시동 후 주행하는 것은 가능한 조치이다.

하이브리드 고전압 전기장치를 정비할 때는 감전 방지를 위해 절연장갑을 착용하고, 서비스플러그(안전플러그)를 제거해 고전압 회로를 차단한 뒤, 콘덴서 방전을 위해 일정 시간이 경과한 후 작업해야 한다.

하이브리드 컴퓨터(HCU)의 커넥터 분리는 고전압 안전 확보를 위한 필수 절차가 아니다.

포토다이오드는 빛(광량)에 비례해 전류가 흐르는 반도체 소자로, 응답속도가 빠르고 광량과 출력 전류 사이의 직진성(선형성)이 좋아 크랭크각 센서, 에어컨 일사센서 등에 사용된다.

또한 온도 변화에 따른 출력 특성 변화가 적다는 것이 장점이므로, 온도변화에 큰 영향을 받는다는 설명은 옳지 않다.

전기자(그로울러) 시험기는 전기자 코일의 단락, 접지, 단선 여부를 점검하는 장비이다.

코일의 저항값을 정량적으로 측정하는 것은 이 시험기의 기능이 아니며, 별도의 저항 측정기가 필요하다.

코일에 발생하는 자기유도 기전력은 인덕턴스와 전류 변화율의 곱으로 구한다.

$e = L \times \dfrac{\Delta I}{\Delta t} = 0.7\ \mathrm{H} \times \dfrac{4\ \mathrm{A}}{0.01\ \mathrm{s}}$

$e = 0.7 \times 400 = 280\ \mathrm{V}$

따라서 이때 발생하는 기전력은 280 V이다.

연료탱크가 가득 차 있는데도 경고등이 점등된다면, 연료가 부족해서가 아니라 경고등 회로 자체의 결함으로 잘못된 신호가 발생한 것으로 볼 수 있다.

연료 잔량을 검출하는 서미스터(NTC)에 결함이 생기면 실제 유량과 무관하게 잘못된 저항값이 출력되어 경고등이 오점등될 수 있다.

퓨즈 단선이나 경고등 배선(접지·전원)의 단선은 오히려 경고등이 켜지지 않는 쪽의 고장에 해당한다.

에어백 컨트롤 유닛(ACU)은 시스템 내 배선의 단선·단락을 자기진단하고, 부품이나 시스템에 이상이 있을 때 경고등을 점등시키는 감시·진단 기능을 수행한다.

실제 충돌 시 에어백을 전기 신호로 팽창(전개)시키는 동작은 ACU의 자기진단 점검 항목이 아니라 충돌 판단에 따른 작동 기능 자체에 해당한다.

에어백 인플레이터에는 점화장치(스퀴브)와 질소가스를 발생시키는 화약(가스 발생제)이 내장되어 있어, 충돌 신호를 받으면 점화되어 에어백을 순간적으로 팽창시키는 역할을 한다.

충격을 감지하는 것은 충돌 센서, 고장 시 경고등을 켜는 것은 컨트롤 유닛의 기능으로 인플레이터의 역할과는 구분된다.

절연저항을 통해 흐르는 누설전류는 옴의 법칙으로 구한다.

$I = \dfrac{V}{R} = \dfrac{12\ \mathrm{V}}{1{,}000{,}000\ \Omega} = 0.000012\ \mathrm{A}$

이를 mA 단위로 환산하면 누설전류는 0.012 mA이다.

발전기에서 점화스위치를 ON(IG₁)했을 때 로터가 자화된다. 발전기의 로터는 회전 자석으로서 스테이터 코일에 교대자기장을 유도하여 발전 작용을 수행하며, 이 로터가 자화되어야 발전 과정이 시작된다. 스테이터는 고정 코일이고, 정류기는 교류를 직류로 변환하는 소자이며, 전기자는 발전기 전체 회로를 지칭하는 용어로 자화 대상이 아니다.

트립 컴퓨터는 평균연비, 주행 가능 거리, 주행 시간 등 주행 관련 정보를 운전자에게 알려주는 장치이다.

배터리 충전 전류는 트립 컴퓨터가 아니라 별도의 전류계(암미터)나 충전 경고등을 통해 확인하는 항목으로, 트립 컴퓨터 화면의 표시 사항이 아니다.

자동차 계기판은 냉각수 온도, 충전 경고, 기관 회전 속도(엔진 회전계) 등을 운전자에게 표시한다.

주행 중 연료 누설은 이를 실시간으로 검출해 계기판에 표시하는 별도의 센서·기능이 없으므로, 계기장치의 표시 사항에 해당하지 않는다.

냉매(R-134a)와 같은 냉동사이클 작동유체는 좁은 온도범위에서 상변화가 일어나야 하고 안전해야 하므로, 임계온도가 충분히 높을 것이 구비조건 중 하나이다.

이 외에 비등점은 적당히 낮고, 증발 잠열은 커야 하며, 응축 압력은 적당히 낮아야 한다는 점에서 나머지 설명들은 옳지 않다.

IC 조정기(레귤레이터)가 내장된 교류발전기는 로터(계자) 코일의 양 끝이 직접 접지되지 않고 각각 슬립링을 통해 F단자와 L단자로 인출되는 구조를 갖는다.

따라서 로터코일의 저항은 F단자와 L단자 사이에서 측정한다.