22년 2회 기출복원 모의고사

최적의 공연비는 이론적으로 완전연소가 가능한 공연비(이론공연비, 약 14.7:1)이다.

이론공연비 부근에서는 연료가 산소와 과부족 없이 반응해 유해 배출가스를 최소화하면서 안정적인 출력을 얻을 수 있다.

희박하거나 농후한 공연비는 각각 출력 저하나 미연소 연료 증가 등의 문제를 일으켜 최적 상태로 보지 않는다.

토크는 힘 × 렌치 길이이므로 힘 = 토크 ÷ 길이입니다. 길이 500mm = 0.5m 이므로 필요한 힘 = 5.5kgf·m ÷ 0.5m = 11kgf입니다.

연소실 체적 60cc, 행정 체적 360cc인 기관의 압축비는 7:1이다.

압축비는 $\varepsilon = \dfrac{V_c + V_s}{V_c}$로 구한다($V_c$: 연소실 체적, $V_s$: 행정 체적).

$\varepsilon = \dfrac{60 + 360}{60} = \dfrac{420}{60} = 7$이므로 압축비는 7:1이 된다.

연료펌프의 체크밸브는 펌프 작동이 정지될 때 닫혀서 연료라인 내에 잔압을 유지시키는 역할을 한다.

이렇게 잔압을 유지하면 고온에서 연료가 기화되어 발생하는 베이퍼록 현상을 방지하고, 다음 시동 시 연료 압송 시간을 단축해 재시동성을 향상시킨다.

윤활유의 주요 작용은 밀봉, 냉각, 방청, 세척, 마찰감소 등이며 팽창작용은 윤활유의 역할이 아니다.

밀봉작용은 피스톤과 실린더 사이의 기밀을 유지해 압축·폭발가스 누출을 막고, 냉각작용은 마찰열을 흡수해 방출하며, 방청작용은 금속 표면에 유막을 형성해 부식을 막는다.

제시된 성분 중 인체에 유해한 가스는 미연소 탄화수소인 HC이다.

물(H₂O)과 이산화탄소(CO₂), 질소(N₂)는 촉매변환기를 정상적으로 통과했을 때 배출되는 무해한 성분이다.

저속 전부하(low speed full load) 조건에서의 노킹 방지성을 평가하는 데는 리서치 옥탄가(RON, Research Octane Number)가 가장 적합하다. 리서치 옥탄가는 600rpm의 저속 엔진에서 측정되는 방식으로, 저속 고부하 운전 조건을 반영하며, 모터 옥탄가는 900rpm의 고속 조건을 측정하므로 저속 전부하 평가에는 부적합하다. 로드 옥탄가와 프런트 옥탄가는 표준 옥탄가 표기법이 아니다.

연료압력조절기는 다이어프램 뒤쪽에 흡기 다기관 진공을 받아, 진공이 클수록(공회전) 연료 압력을 낮추어 인젝터 앞뒤 압력차를 일정하게 유지한다. 진공 호스가 빠지면 대기압이 작용하여 연료 압력이 규정보다 높아지고, 같은 분사 시간에 더 많은 연료가 분사되어 혼합기가 농후해지며 CO·HC 배출과 연료 소비가 증가한다.

기관의 총배기량은 피스톤 1개의 단면적에 행정을 곱해 실린더 1개의 배기량을 구한 뒤, 여기에 실린더 수를 곱해 계산한다.

$V = \dfrac{\pi}{4}D^2 \times L \times z$의 형태이므로, 피스톤 단면적 × 행정 × 실린더 수가 옳은 식이다.

디젤기관의 연료분사에 필요한 조건은 무화(atomization), 분포(distribution), 관통력(penetration) 세 가지다. 무화는 연료를 미세한 입자로 분사하는 것, 분포는 연소실 전역에 고르게 퍼지게 하는 것, 관통력은 분사된 연료가 연소실 깊숙이 침투하는 능력을 의미한다. 조정(adjustment)은 분사 조건 자체를 맞추는 과정이지, 분사에 필요한 직접적 조건이 아니므로 틀린 것이다.

48V 마일드 하이브리드는 벨트 구동 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator), 48V 리튬이온 배터리, LDC(48V→12V 컨버터)로 구성되며 시동·발전·회생제동·토크 보조 기능을 한다. 모터 출력이 작고 엔진과 벨트로 항상 연결되어 있어 풀 하이브리드처럼 모터만으로 주행(EV 모드)하는 것은 불가능하다.

크랭크 회전반지름은 피스톤 행정의 절반이므로, 먼저 회전반지름을 구한 뒤 커넥팅로드 길이와 비교한다.

$r=\dfrac{100}{2}=50\ \mathrm{mm}$
$\dfrac{150}{50}=3\text{배}$

따라서 커넥팅로드 길이는 크랭크 회전반지름의 3배이다.

피스톤링을 실린더에 끼운 뒤 이음간극(엔드갭)을 측정할 때는 시크니스 게이지(필러 게이지)를 사용한다.

마이크로미터와 버니어캘리퍼스는 길이·외경 측정에, 다이얼게이지는 원통도나 흔들림 측정에 주로 쓰인다.

라디에이터 코어의 막힘률은 신품 용량과 실제로 채워지는 물의 양의 차이로 계산한다.

$\text{막힘률} = \dfrac{\text{신품용량} - \text{현재주수량}}{\text{신품용량}} \times 100$

$= \dfrac{30 - 15}{30} \times 100 = 50\%$

따라서 이 라디에이터의 코어 막힘률은 50%이다.

밸브시트 침하가 발생하면 밸브가 시트 쪽으로 더 깊이 파묻히면서 밸브 간극이 줄고, 밸브 스프링은 설치 길이가 늘어나 장력이 오히려 약해진다.

따라서 밸브스프링 장력이 커진다는 설명은 침하로 인한 현상과 반대이며, 가스 저항 증가·밸브 닫힘 불량·블로우바이 발생은 실제로 침하 시 나타나는 현상들이다.

혼합기가 농후하면 산소가 부족하여 불완전 연소가 일어나므로 CO와 미연소 HC가 증가한다. 반면 NOx는 고온·산소 과잉 조건에서 공기 중 질소가 산화되어 생기므로 이론 공연비 부근에서 약간 희박할 때 가장 많고, 농후해지면 연소 온도가 낮아지고 산소가 부족해 감소한다.

실린더 직경(내경)처럼 원통 안쪽의 정밀한 치수를 측정할 때는 내측용 마이크로미터를 사용한다.

간극 게이지는 좁은 틈새를, 버니어캘리퍼스는 상대적으로 낮은 정밀도의 외경·내경·깊이를, 다이얼 게이지는 변위(진원도·휨 등)를 측정하는 데 쓰여 실린더 내경 정밀 측정에는 적합하지 않다.

전자제어식 가솔린 분사기관을 채택하는 주된 이유는 유해배출가스 저감, 연료소비율 개선, 신속한 응답성 확보에 있다.

고속 회전수 자체를 높이는 것은 분사방식 채택의 목적과 직접 관련이 없으므로 거리가 먼 항목이다.

압력조절기(프레셔 레귤레이터)는 흡기다기관의 진공(부압) 변화에 따라 연료 리턴량을 조절해, 인젝터에 걸리는 연료압력과 흡기다기관 압력의 편차를 항상 일정하게 유지한다.

MAP센서는 흡기다기관 압력을 검출하는 신호 소자이고, 릴리프 밸브와 체크 밸브는 각각 과압 방출과 역류 방지를 담당하는 부품으로 편차 유지 기능과는 다르다.

분사펌프의 조속기(거버너)는 기관의 최고 회전속도를 제한해 과속(오버런)을 방지하고, 부하 변동에 따라 분사량을 자동으로 조절하는 기구다.

타이머는 분사시기를 조정하고, 세그먼트는 분사량 조절을 위해 플런저를 돌려주는 계통의 부품이며, 피드펌프는 연료를 분사펌프로 공급하는 저압 펌프로 각각 역할이 다르다.

제동 배력장치는 크게 진공식과 공기식으로 나뉘며, 하이드로 마스터(하이드로백)·마스터 백·뉴 바이커는 흡기다기관 부압과 대기압의 차이를 이용하는 진공 배력식이다. 에어 마스터는 공기 압축기에서 만든 압축공기의 압력을 이용하는 공기 배력식이므로 진공을 이용하지 않는다.

요철이 있는 노면을 주행할 때 노면의 충격이 조향링키지를 통해 스티어링 휠로 그대로 전달되는 현상을 킥백(kick back)이라 한다.

• 시미 현상은 바퀴가 좌우로 떨리는 진동 현상이다.
• 웨이브 현상과 스카이훅 현상은 서스펜션 감쇠·제어와 관련된 용어로 스티어링 휠 충격과는 다른 개념이다.

간접식 TPMS는 별도의 압력 센서 없이 ABS의 휠 스피드 센서를 이용한다. 공기압이 낮아진 타이어는 동하중 반경이 작아져 같은 차속에서 다른 바퀴보다 빨리 회전하므로, 이 회전속도 차이를 비교하여 공기압 저하를 판단한다. 각 휠의 공기 주입 밸브에 압력 센서를 두고 RF로 송신하는 것은 직접식이다.

유체클러치는 기관의 동력을 유체의 운동에너지로 변환하고, 이를 다시 동력으로 변환하여 전달하는 장치다. 펌프 임펠러(기관 연결)가 회전하면서 유체를 가속시키고, 터빈 러너(변속기 연결)가 이 유체의 운동에너지를 받아 회전하는 원리로 작동한다. 1번은 토크 변환 기능만 언급하여 불완전하며, 3번은 변속제어 장치의 설명, 4번은 락업클러치의 기능이다.

조향기어비는 조향휠의 회전각을 피트먼암의 움직임각으로 나눈 값이다. 조향휠이 1회전(360°) 했을 때 피트먼암이 60° 움직였으므로, 조향기어비 = 360° ÷ 60° = 6:1이다. 이는 조향휠을 6바퀴 돌려야 피트먼암이 한 번 완전히 왕복하는 것을 의미하며, 조향의 민감성과 직진성을 결정하는 중요한 요소다.

흡기매니폴드 내의 압력은 스로틀 밸브의 개도에 따라 달라진다.

스로틀 밸브가 많이 열릴수록 흡입공기량이 늘어 매니폴드 내 압력이 대기압에 가까워지고, 적게 열릴수록 진공(부압)이 커진다.

이는 엔진 부하에 따라 실시간으로 변하는 값이지 외부 펌프에서 만들어지거나 항상 일정한 값이 아니다.

자동차규칙 제54조는 승합자동차, 차량총중량 3.5톤을 초과하는 화물·특수자동차, 고압가스 운송용 탱크를 설치한 화물자동차, 저속전기자동차 등에 최고속도제한장치 설치를 의무화하고 있다. 승합자동차는 110 km/h, 화물·특수자동차와 고압가스 탱크 화물자동차는 90 km/h를 초과하지 않도록 제한된다. 일반 승용자동차는 설치 대상이 아니다.

전자제어 현가장치(ECS)의 주요기능으로 틀린 것은 정속주행 제어기능이다.

정속주행 제어는 엔진·구동계 쪽의 크루즈컨트롤 기능이며, ECS는 스프링상수와 감쇠력 제어, 자세 제어, 차고 조정처럼 현가장치 자체의 특성을 능동적으로 조절하는 기능을 담당한다.

유압식 브레이크에서는 마스터 실린더의 체크밸브와 리턴 스프링이 함께 작용해 라인 내에 잔압을 형성하고 유지시킨다.

체크밸브는 오일이 마스터 실린더 쪽으로 역류하는 것을 막고, 리턴 스프링의 장력이 라인에 일정한 압력을 남겨 베이퍼록을 방지하고 제동 응답성을 높인다.

전자제어 자동변속기에서 변속단을 결정할 때 가장 중요한 입력 신호는 엔진의 부하 상태를 나타내는 스로틀 포지션 센서이다.

공기유량센서와 산소센서는 주로 엔진의 연료분사·공연비 제어에 쓰이고, 레인센서는 와이퍼 제어용 센서로 변속단 결정과는 무관하다.

현가장치는 차체와 차축을 연결해 충격을 흡수하는 장치로 스프링·쇽업소버·스테빌라이저 등으로 구성된다.

타이로드는 조향 링크 기구의 부품으로 조향장치에 속하며 현가장치의 구성품이 아니다.

브레이크 페달을 여러 번 밟아 진공 배력장치(마스터백)에 남아 있던 진공을 소진시킨 뒤 페달을 밟은 채 시동을 걸면, 정상적인 경우 엔진 흡기다기관의 진공이 배력장치에 형성되면서 페달이 약간 내려간다.

이때 페달이 내려가지 않는다면 진공 배력장치로 진공이 전달되지 않거나 배력장치 자체가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

여과지(페이퍼 엘리먼트)식 디젤 연료 여과기는 연료 속의 불순물과 수분을 함께 걸러내는 기능을 한다.

걸러진 수분은 여과기 아래쪽에 모이므로 주기적으로 드레인 플러그를 열어 배출해 주어야 분사펌프와 노즐의 부식·마멸을 막을 수 있다.

휠 스피드 센서는 각 바퀴의 회전속도를 검출해 ABS ECU에 전달함으로써, 제동 중 바퀴가 록(lock)되어 미끄러지는 상태를 감지하는 역할을 한다.

ECU는 이 신호를 바탕으로 하이드로릭 유닛의 유압을 조정해 록업을 방지하므로, 유압 조정 자체나 라이닝 마찰 상태 감지는 휠 스피드 센서가 아닌 다른 구성요소의 역할이다.

카커스(Carcass)는 타이어의 뼈대를 이루는 코드층으로, 내부 공기압을 견디며 하중과 충격을 완충하는 역할을 한다.

• 비드는 타이어를 휠림에 고정시키는 부분이다.
• 브레이커는 트레드와 카커스 사이에서 완충 작용을 하는 층이다.
• 트레드는 노면과 직접 접촉하는 고무층이다.

클러치 페달의 자유간극이 큰 경우는 오히려 클러치 차단(끊김)이 잘 안 되는 원인이며, 미끄러짐과는 거리가 멀다. 미끄러짐은 반대로 자유간극이 작을 때 릴리스 베어링이 다이어프램을 계속 밀어 압착력이 부족해지면서 발생한다.

• 압력판·플라이휠 면에 기름이 묻으면 마찰력이 떨어져 미끄러짐이 발생한다.
• 클러치 스프링의 장력이 감소하면 압착력이 부족해 미끄러짐이 발생한다.
• 클러치 페이싱이나 압력판이 마모되어도 밀착이 불완전해 미끄러짐이 발생한다.

가속도는 속도 변화량을 걸린 시간으로 나눠 구하며, 계산 전에 속도 단위를 km/h에서 m/s로 통일한다.

$\Delta v = 56 - 20 = 36\ \mathrm{km/h} = \dfrac{36000}{3600} = 10\ \mathrm{m/s}$

$a = \dfrac{\Delta v}{t} = \dfrac{10}{10} = 1\ \mathrm{m/s^2}$

따라서 이 자동차의 가속도는 1m/s²이다.

보안경은 하부 작업 중에도 착용을 유지해야 하며, 시야 확보를 이유로 벗는 것은 이물질이나 오일 비산으로부터 눈을 보호하지 못하게 하는 잘못된 행동이다.

좁은 공간에서의 주의, 제작사 정비 지침서 참고, 규정 토크로 볼트·너트 체결은 모두 동력조향장치 정비 시 지켜야 할 올바른 유의사항이다.

과열된 기관에 냉각수를 보충할 때는 기관 시동을 끄고 완전히 냉각시킨 후 라디에이터 캡을 열고 보충하는 것이 가장 안전한 방법이다.

뜨거운 상태에서 캡을 바로 열면 고압 증기와 냉각수가 분출되어 화상을 입을 수 있다.

클러치 압력판은 클러치 스프링의 힘으로 클러치판을 플라이휠에 압착시켜 기관의 동력을 변속기로 전달하는 역할을 한다.

고속 CAN 버스는 양 끝에 120 Ω 종단저항이 하나씩 있고 두 저항이 병렬로 연결되므로 정상이면 CAN-H와 CAN-L 사이에서 약 60 Ω이 측정된다. 약 120 Ω이 측정되면 종단저항 하나가 빠진(단선·커넥터 분리) 상태이고, 0 Ω에 가까우면 배선 단락, 무한대(OL)이면 두 종단저항 모두 단선 또는 배선 단선이다.

축전지 비중은 온도가 높을수록 낮게 측정되므로, 기준온도로 환산하면 1.292가 된다.

비중 온도보정식은 $S_{20} = S_t + 0.0007 \times (t - 20)$이다.

측정값 $t=30^\circ\mathrm{C}$, $S_t = 1.285$를 대입하면 $S_{20} = 1.285 + 0.0007 \times 10 = 1.292$가 된다.

완전 충전된 납산축전지에서 양극판은 과산화납(PbO2), 음극판은 해면상납(Pb)으로 이루어져 있으며 전해액은 묽은황산이다.

캠버·캐스터 측정은 화물을 싣지 않은 공차 상태에서 이루어져야 하므로, 화물을 적재한 상태로 측정한다는 설명은 옳지 않다.

• 수평인 바닥에서 측정하는 것은 정확한 각도 측정을 위한 기본 조건이다.
• 타이어 공기압을 규정치로 맞추는 것도 필수 조건이다.
• 새시스프링이 안정된 상태여야 현가장치의 흔들림에 따른 각도 오차 없이 측정할 수 있다.

자속의 변화를 방해하는 방향으로 유도 기전력이 생기는 현상은 렌츠의 법칙(Lenz's Law)이다. 렌츠의 법칙은 "유도된 전류는 그 전류를 유발한 자속의 변화를 항상 방해하는 방향으로 흐른다"는 전자기 유도 원리로, 자동차 전기장치의 코일에서 자속이 변할 때 이를 저항하는 유도 기전력이 발생하는 현상을 정확히 설명한다.

• 앙페르의 법칙은 전류와 자기장의 관계를 다루므로 이 현상과 무관하다.
• 키르히호프의 법칙은 회로의 전압·전류 관계를 다루므로 이 현상과 무관하다.
• 뉴톤의 법칙은 역학적 운동을 다루므로 이 현상과 무관하다.

P형 반도체와 N형 반도체를 접합한 소자를 다이오드(diode)라 하며, 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 하는 정류 작용을 한다.

캐리어는 반도체 내에서 전하를 운반하는 전자·정공을 가리키는 용어이고, 홀은 정공 자체, 스위칭은 전류를 단속하는 동작을 가리키는 용어로 접합체 자체를 지칭하지 않는다.

흡입공기 온도 신호는 연료 분사량·점화시기 보정을 위해 엔진 ECU(엔진 제어)가 사용하는 입력신호이며, 변속 패턴을 결정하는 TCU(자동변속기 제어유닛)의 입력신호가 아니다.

TCU는 변속시점을 판단하기 위해 스로틀 포지션 센서 신호(운전자의 가속 의지), 엔진 회전 신호(엔진 부하 상태), 액셀러레이터 신호 등을 입력받는다.

기동전동기는 회전력을 발생하는 부분, 그 회전력을 기관에 전달하는 부분, 피니언을 링기어에 물리게 하는 부분(솔레노이드 스위치 등)으로 구분하며, 무부하 전력을 측정하는 부분은 기동전동기의 구조가 아니라 성능시험 항목에 해당한다.

플레밍의 오른손 법칙에서 엄지손가락은 도선의 운동 방향을 가리키며, 검지는 자력선의 방향, 중지는 유도되는 기전력(전류)의 방향을 나타낸다.

이 법칙은 도체가 자기장 속에서 움직일 때 유도기전력의 방향을 구하는 데 사용되며, 발전기의 원리를 설명하는 기본 법칙이다.

교류발전기에서 직류발전기의 컷아웃 릴레이와 같은 역할을 하는 것은 다이오드이다.

컷아웃 릴레이는 발전기 전압이 배터리 전압보다 낮을 때 배터리에서 발전기로 역전류가 흐르는 것을 차단하는데, 교류발전기에서는 이 역할을 다이오드가 정류 기능과 함께 수행한다.

전동공구의 코드는 무리하게 잡아당기지 않아야 하며, 이는 코드 손상과 감전·단선 사고를 막기 위한 기본 준수사항이다.

• 코드를 물이나 기름이 있는 곳에 두어도 된다는 설명은 감전·누전 위험을 무시한 잘못된 내용이다.
• 드릴 이동이나 교환 시 회전 중인 모터를 손으로 멈추는 것은 위험한 행동이다.
• 코드를 예리한 걸이에 걸어도 된다는 설명도 코드 손상을 유발할 수 있어 옳지 않다.

자동차 에어컨의 냉매는 압축기 → 응축기 → 건조기 → 팽창밸브 → 증발기 순서로 순환한다.

압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가 응축기에서 액화되고, 건조기(리시버 드라이어)에서 수분과 이물질이 걸러진 뒤 팽창밸브를 지나며 저온저압으로 팽창해 증발기에서 열을 흡수하며 기화된다.

사이드슬립 시험기 위를 지날 때는 브레이크를 밟지 않고 일정한 저속으로 통과해야 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

답판 위에서 브레이크를 사용해 속도를 맞추는 행위는 답판과 타이어 사이에 불필요한 힘을 가해 측정을 왜곡시키므로 금지되는 조작이다.

축전지 단자 케이블 연결은 렌치 등 수공구로 충분히 처리하는 작업이라 압축공기를 이용한 공구가 필요하지 않다.

반면 타이어 탈부착, 클러치 탈거, 엔진 분해·조립은 임팩트 렌치 같은 공압 공구로 큰 체결력을 신속히 풀고 조이는 작업이다.

축전지의 자기방전률은 온도가 상승하면 높아진다.

온도가 높아지면 극판과 전해액 사이의 화학반응이 활발해져 사용하지 않아도 저절로 방전되는 양이 늘어나기 때문이다.

IC방식 전압조정기가 내장된 발전기는 접점이 없어 조정 전압의 변동이 없고, 접점 불꽃에 의한 노이즈가 없으며 내진성·내구성이 뛰어난 것이 특징이다.

여자전류(계자전류)는 로터(계자) 코일에 흐르는 전류이며, 스테이터 코일은 유도된 교류를 출력하는 역할을 할 뿐 여자전류가 흐르는 곳이 아니므로 스테이터 코일 여자전류에 의한 출력 향상이라는 설명은 틀린 내용이다.

직렬회로의 합성저항은 2 + 4 = 6 Ω이고, 옴의 법칙에 따라 회로 전류 I = V / R = 12 / 6 = 2 A가 흐른다. 4 Ω 저항 양단의 전압강하는 V = I × R = 2 × 4 = 8 V이며, 나머지 4 V가 2 Ω 저항에서 강하되어 합이 전원 전압 12 V가 된다.

조도는 광도에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다. 조도 E = I / r² = 12000 / 20² = 12000 / 400 = 30 lx이다. 거리가 2배가 되면 조도는 1/4로 줄어든다.

정비 작업복은 폭이 넓지 않은 긴바지가 적합하다.

회전하는 기계나 벨트 등에 옷자락이 말려 들어가는 사고를 막으려면 소매나 바지 폭이 좁고 몸에 맞는 작업복을 입어야 한다.

• 주머니가 많이 달린 옷은 걸림 사고의 원인이 되므로 피한다.
• 소매가 넓거나 없는(짧은) 옷은 회전부에 말려들 위험이 커서 부적합하다.

전방 충돌방지 보조는 그릴 부위의 전방 레이더로 앞차와의 거리·상대속도를 측정하고, 윈드실드 상단의 전방 카메라로 차량·보행자를 인식한 뒤 두 정보를 융합하여 충돌 위험을 판단하고 경고·제동한다. 초음파 센서는 감지 거리가 수 m 이내여서 주차 보조에 쓰이고, 조향각·요레이트·휠 스피드 센서는 차체 거동 판단용 입력이다.