[자동차정비기능사 필기] 06년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

자동변속기 차량은 P(주차)와 N(중립) 위치에서만 시동이 걸리도록 인히비터 스위치가 제어한다.
D나 R 등 동력이 전달되는 위치에서 시동이 걸리면 차량이 갑자기 움직여 사고로 이어질 수 있기 때문에 안전장치로 제한한다.

전기자시험기(그로울러 테스터)는 전기자 코일의 단선·단락·접지 상태를 점검하는 장비이며, 코일의 저항값 측정은 별도의 저항 측정기로 하는 시험이다.
따라서 전기자시험기로 하는 시험과 가장 거리가 먼 것은 코일의 저항 측정이다.

전자제어 가솔린엔진의 인젝터 분사방식은 각 실린더의 점화 순서에 맞춰 순서대로 분사하는 순차분사, 전 실린더를 동시에 분사하는 동시분사, 몇 개씩 묶어 분사하는 그룹분사로 구분된다.
'병렬분사'는 실제 사용되는 분류 명칭이 아니므로 가장 적절하지 못한 것이다.

자동차용 교류발전기는 도체가 자기장 속에서 움직일 때 유도되는 기전력의 방향을 결정하는 플레밍의 오른손법칙을 응용한 것이다.
플레밍의 왼손법칙은 전동기(모터)처럼 전류가 흐르는 도체가 받는 힘의 방향을 구할 때 적용되므로 발전기 원리와는 다르다.

윤활유는 인화점과 발화점이 높아야 고온에서도 타지 않고 안전하게 사용할 수 있다. 인화점·발화점이 낮으면 오히려 화재 위험이 커지므로 구비조건에 어긋난다.
비중이 적당하고 온도 변화에 따른 점성 변화가 적으며, 카본 생성이 적고 유막이 강인해 쉽게 산화하지 않는 것은 모두 올바른 윤활유의 구비조건이다.

냉각수의 흐름 저항이 감소하면 냉각수 순환이 오히려 원활해지므로 기관 과열의 원인이 되지 않는다. 냉각수 통로가 스케일 등으로 막혀 흐름 저항이 증가할 때 과열이 발생한다.
냉각팬 파손, 엔진 과부하, 냉각수에 이물질이 섞여 통로를 막는 것은 모두 실제 과열 원인이다.

쇽업소버는 오일이 상하 실린더를 오갈 때 좁은 통로인 오리피스를 통과하면서 저항을 발생시켜 진동을 감쇠시킨다.
오리피스의 구멍 크기나 개수를 전자적으로 조절하면 감쇠력을 가변시킬 수 있어 전자제어 현가장치에 활용된다.

앞차축과 뒤차축이 서로 평행하지 않고 어긋난 정도를 셋백(set back)이라 한다.
토인은 앞바퀴를 위에서 봤을 때 앞쪽 간격이 뒤쪽보다 좁은 정도를 말하고, 킹핀경사각과 조향축경사각은 조향축이 기울어진 각도를 나타내는 요소로 차축 평행도와는 다른 개념이다.

연료펌프라인의 압력이 규정치 이상으로 높아지면 안전밸브(릴리프 밸브)가 열려 남는 연료를 되돌려 보내 배관 파손이나 연료 누출을 막는다.
체크밸브는 역류를 막고 잔압을 유지하는 역할이고, 축압기(어큐뮬레이터)는 압력 맥동을 흡수하는 역할이어서 과압 방지 기능과는 다르다.

연소실 체적을 $V_c$, 행정체적을 $V_s$라 하면 압축비 $\varepsilon=\dfrac{V_c+V_s}{V_c}$이다.
연소실 체적이 행정체적의 20%이므로 $V_c=0.2V_s$이고, $\varepsilon=\dfrac{0.2V_s+V_s}{0.2V_s}=\dfrac{1.2}{0.2}=6$이다.
따라서 이 기관의 압축비는 6:1이다.

파워트랜지스터는 이미터가 접지되고, 베이스는 ECU에서 신호를 받으며, 컬렉터는 점화코일 1차 회로에 연결된다.
ECU가 베이스 전류를 단속하면 컬렉터-이미터 사이의 큰 전류가 점화코일 1차 회로를 통해 흐르거나 차단되면서 점화 시기를 제어한다.

브레이크 휠 실린더는 유압식 브레이크에서 유압을 받아 슈를 미는 장치로, 압축공기를 이용하는 공기브레이크의 구성부품이 아니다.
공기브레이크는 공기압축기로 압축공기를 만들고, 브레이크 쳄버가 그 공기압을 기계적인 힘으로 바꾸어 슈를 밀며, 퀵 릴리스 밸브는 제동 해제 시 공기를 빠르게 배출시키는 역할을 한다.

LPG는 옥탄가가 높아 노킹이 잘 일어나지 않고 연소 속도는 가솔린보다 느린 편이다. 따라서 옥탄가가 낮아 연소속도가 빠르다는 설명은 LPG의 실제 특성과 반대된다.
LPG는 연소효율이 좋아 엔진이 정숙하고, 오일 오염이 적어 엔진 수명에 유리하며, 대기오염물질 배출이 적어 위생적이라는 나머지 특성은 모두 옳다.

피스톤 지름 $D=60\,\mathrm{mm}=6\,\mathrm{cm}$, 크랭크축 회전반지름이 $30\,\mathrm{mm}=3\,\mathrm{cm}$이므로 행정 $L=2\times3=6\,\mathrm{cm}$이다.
행정체적은 $V_s=\dfrac{\pi}{4}D^2L=\dfrac{\pi}{4}\times6^2\times6\approx169.6\,\mathrm{cm^3}$이다.
압축비 $\varepsilon=\dfrac{V_c+V_s}{V_c}=9$이므로 $V_c=\dfrac{V_s}{\varepsilon-1}=\dfrac{169.6}{8}\approx21.2\,\mathrm{cm^3}$이다.
따라서 연소실 체적은 약 21.2cm³이다.

납산축전지의 방전종지전압(더 이상 방전시켜서는 안 되는 한계 전압)은 셀당 1.7~1.8V 정도로 본다.
완전충전 상태의 셀 전압이 약 2.1V인 것과 비교하면, 방전종지전압은 이보다 낮은 수준에서 방전을 멈춰야 극판 손상을 막을 수 있다는 의미다.

일의 양은 힘과 이동거리의 곱이므로 $W=25\,\mathrm{kgf}\times5\,\mathrm{m}=125\,\mathrm{kgf{\cdot}m}$이다.
동력은 시간당 일의 양이므로 $P=\dfrac{125}{2}=62.5\,\mathrm{kgf{\cdot}m/s}$이다.
$1\,\mathrm{PS}=75\,\mathrm{kgf{\cdot}m/s}$이므로 $\dfrac{62.5}{75}\approx0.83\,\mathrm{PS}$이다. 따라서 필요한 마력은 약 0.83PS이다.

기관의 회전력을 유체(오일)의 운동에너지로 바꾸었다가 다시 동력으로 변환해 변속기에 전달하는 클러치를 유체클러치라 한다.
펌프 임펠러가 오일에 운동에너지를 주면 터빈 러너가 이를 받아 회전력으로 되돌리는 방식으로, 기계적 마찰 접촉 없이 동력을 전달하는 점이 다판·단판 클러치와 다르다.

전자제어분사장치에서 기본 분사시간은 흡입공기량센서와 엔진회전수 신호로 계산한다. 일정 회전수 동안 실린더로 들어오는 공기량을 알면 이론공연비에 맞는 기본 연료 분사량을 산출할 수 있다.
수온센서나 스로틀포지션센서 신호는 이렇게 계산된 기본 분사시간을 보정하는 데 쓰이는 보조 신호다.

4행정 기관에서 각 실린더는 크랭크축이 180˚ 회전할 때마다 흡기→압축→폭발→배기 순으로 한 행정씩 넘어간다.
점화순서 1-3-4-2는 1번 다음에 3번이 점화된다는 뜻이므로, 3번은 1번보다 한 행정 늦게 진행된다. 즉 1번이 압축행정일 때 3번은 압축의 바로 앞 단계인 흡기행정에 있다.

구동피니언의 중심이 링기어 중심선보다 아래쪽에서 물리도록 오프셋된 기어를 하이포이드 기어라 한다.
이 오프셋 구조 덕분에 추진축과 차실 바닥의 높이를 낮출 수 있어 승용차 종감속·차동장치에 많이 쓰인다.

자동차 안전기준상 공기압 고무타이어의 요철형 무늬(트레드) 깊이는 최소 1.6㎜ 이상 유지해야 한다.
이보다 마모되면 빗길 배수 능력이 떨어져 미끄럼 사고 위험이 커지므로 타이어를 교체해야 한다.

LPG를 연료로 사용하는 자동차의 고압부분 도관은 가스용기 충전압력의 1.5배의 압력에 견딜 수 있어야 한다.
고압배관은 운행 중 진동과 온도 변화로 압력이 변동할 수 있으므로, 충전압력보다 여유 있게 견딜 수 있는 내압 성능을 요구하는 것이다.

자동차의 회전조작력(조향력) 측정은 일정한 선회속도 조건에서 수행되며, 이는 10 km/h로 규정되어 있다. 이 속도는 저속 선회 상황에서 운전자가 필요로 하는 조향력을 측정하기에 적절한 표준 속도로, 자동차 성능 시험 기준에서 명시된다.

자동차 안전기준상 방향지시등은 매분 60회 이상 120회 이하의 일정한 주기로 점멸하거나 광도가 증감하는 구조여야 한다.
점멸 주기가 이 범위를 벗어나면 운전자와 다른 차량이 신호를 인지하기 어려워 안전기준에서 범위를 정해두고 있다.

축전지를 충전할 때 발생하는 가스는 이산화탄소가 아니라 수소 가스이며, 이 수소 가스가 폭발성이 있기 때문에 환기가 잘되는 곳에서 충전해야 한다. 가스 종류를 이산화탄소라고 설명한 항목이 유의사항으로 옳지 않다.
극성에 주의하고, 전해액 온도를 45℃ 이하로 유지하며, (+)케이블부터 연결하는 것은 모두 올바른 취급 유의사항이다.

오일팬 내 기관오일의 양은 차량을 평탄한 곳에 세운 뒤 시동을 끄고 오일이 오일팬으로 완전히 모인 정지상태에서 측정해야 정확하다.
공전이나 고속·중속 운전 중에는 오일이 엔진 각 부를 순환하고 있어 오일팬의 유면이 실제보다 낮게 표시되므로 적절하지 않다.

렌치가 짧아 힘이 부족하다고 파이프 등의 연장대를 끼워 사용하면 렌치나 볼트·너트에 과도한 힘이 걸려 파손되거나 미끄러져 다칠 위험이 있으므로 금지된다.
렌치는 볼트·너트 규격에 맞게 꼭 끼워 사용하고, 조정 조에는 잡아당기는 힘이 걸리지 않도록 하며, 밀지 않고 당겨서 작업하는 것이 올바른 사용법이다.

벨트는 회전 중 노출되어 있고 벗겨지거나 옷이 말려 들어가는 사고가 잦아 동력 및 전달 장치 중 재해가 가장 많이 발생한다.
차축·기어·피스톤은 대부분 케이스나 커버로 덮여 있어 벨트보다 접촉 사고 위험이 낮다.

크랭크축의 휨은 축을 브이블록(V-block)에 올려 양 끝 저널을 지지한 뒤 다이얼게이지의 촉을 축 중앙 저널에 대고 축을 서서히 1회전시키며 측정한다.
이때 다이얼게이지 지침이 움직인 최대값과 최소값의 차이(전체 흔들림량)의 절반이 곧 휨량이 된다.

운반작업에서는 무거운 물건을 아래에, 가벼운 물건을 위에 쌓아야 적재물이 안정된다.
차의 동요로 안정이 무너지기 쉬운 상황일수록 무게중심을 낮춰야 하므로, 무거운 물건을 위에 쌓는다는 설명은 안전수칙에 어긋난다.
화물이나 운반차에 사람이 타지 않도록 하고 긴 물건의 끝단에 위험 표시를 하는 것은 올바른 수칙이다.

임팩트렌치는 압축공기로 구동되는 회전 공구이므로 에어호스를 몸에 감고 작업하는 것은 호스가 걸리거나 당겨질 때 넘어지거나 공구를 놓치기 쉬워 금지되는 행동이다.
헐거운 옷을 입지 않고 위험요소를 항상 점검하며 회전부에서 떨어져 작업하는 것은 올바른 안전수칙이다.

브레이크 파이프 내에 공기가 섞이면 페달을 밟는 힘이 압축성 있는 공기를 압축하는 데 먼저 쓰이므로 브레이크 페달의 유격이 커지고 제동력이 저하된다.
페달이 물렁물렁해지고 깊이 밟히는 이 증상은 브레이크 계통에 공기가 유입되었을 때 나타나는 대표적인 결함이며, 공기빼기(에어 블리딩) 작업으로 해소한다.

아세틸렌은 불안정한 가스로 압력이 높아지면 자기분해에 의한 폭발 위험이 커진다.
일반적으로 게이지압력 $1.5\ \mathrm{kgf/cm^2}$ 이상이 되면 폭발할 위험이 있는 것으로 본다.

산소는 그 자체가 타는 물질이 아니라 다른 물질의 연소를 돕는 조연성(지연성) 가스이므로 인화성 물질이 아니다.
아세틸렌가스, 가솔린, 프로판가스는 모두 스스로 불이 붙는 인화성 물질에 해당한다.

고강력점화장치(HEI)는 크랭크각 센서 → ECU → 파워TR → 점화코일 순서로 신호가 전달되어 점화가 이루어진다.
크랭크각 센서가 검출한 위치신호를 ECU가 연산하여 파워트랜지스터의 단속 시점을 결정하고, 이 신호로 점화코일 1차전류를 단속해 고전압을 유도한다.

자동차용 센서는 온도·압력 등 물리량의 변화에 따라 저항값이 달라지는 특성을 이용해 전압이나 전류 같은 전기신호로 바꾸는 장치다.
따라서 온도나 압력 변화와 무관하게 저항이 항상 일정하다는 설명은 센서의 원리에 맞지 않는다.

동력조향장치는 크게 유압을 발생시키는 동력장치, 조향력을 배력하는 작동장치, 유량과 방향을 조절하는 제어장치의 세 가지로 구성된다.
속도제어장치는 동력조향장치의 기본 구성요소에 포함되지 않는다.

전해액의 온도가 낮아지면 이온의 이동이 둔해져 기전력(전압)도 낮아진다.
따라서 온도가 낮아지면 전압이 높아진다는 설명은 축전지의 특성과 반대된다.
온도가 오르면 비중이 낮아지고 자기방전량이 많아지며, 극판수가 많을수록 용량이 커지는 것은 옳은 설명이다.

왕복 주행거리와 소모 연료량으로 연료소비율을 구하는 문제다.
왕복거리는 $15\ \mathrm{km} \times 2 = 30\ \mathrm{km}$이고, 소모 연료는 $1850\ \mathrm{cc} = 1.85\ \ell$이다.
연료소비율은 $\dfrac{30\ \mathrm{km}}{1.85\ \ell} \approx 16.2\ \mathrm{km/\ell}$이다. 소요시간 40분은 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

추진축의 진동은 중간베어링 마모, 요크 방향 불일치, 밸런스 웨이트 탈락 등 축의 회전 균형이 깨질 때 발생한다.
플랜지부를 규정대로 강하게 조이는 것은 오히려 유격과 흔들림을 없애는 정비 행위이므로 진동의 원인이 아니다.

디젤기관의 거버너(조속기)는 엔진 회전속도와 부하 변화에 따라 연료 분사량을 자동으로 조정하여 회전속도를 일정하게 유지하는 장치다.
분사압력은 분사노즐(딜리버리 밸브·노즐 스프링), 분사시기는 타이머가 담당하므로 거버너의 기능이 아니다.

슬립조인트는 스플라인을 이용해 추진축의 길이 방향 변화를 흡수하도록 만든 이음이다.
후차축이 상하로 움직이면 추진축과 변속기 출력축 사이의 거리가 변하는데, 슬립조인트가 이 길이 변화를 흡수해 준다.

교류발전기는 고정자 코일의 자기 유도작용(리액턴스)으로 회전수가 올라가도 발전 전류가 스스로 제한되는 특성을 가지고 있어 별도의 전류제한기가 필요하지 않다.
따라서 발전기 자신이 전류제한작용을 하지 않아 전류제한기가 필요하다는 설명은 교류발전기의 특성과 맞지 않는다.
다이오드가 축전지로부터의 역류를 막아 컷아웃 릴레이가 필요 없고, 조정기로는 전압 조정기만 있으면 되며, 6개의 다이오드가 3상 교류를 직류로 정류하는 것은 옳은 설명이다.

스톨테스트는 변속레버를 D 또는 R 위치에 놓고 브레이크로 차를 고정한 상태에서 가속페달을 밟아 기관 회전수를 확인하는 시험이다.
N 위치에서는 동력이 전달되지 않아 부하가 걸리지 않으므로 스톨테스트를 할 수 없다.

MAP센서(Manifold Absolute Pressure Sensor)는 흡기 매니폴드 내부의 부압 상태(절대압력)를 검출하여 흡입 공기량을 간접적으로 추정하는 센서다.
흡기온도나 공기량을 직접 측정하는 것은 각각 흡기온도센서, 에어플로우센서의 기능이다.

후차축 회전수는 엔진 회전수를 총감속비로 나누어 구한다.
$\dfrac{4200\ \mathrm{rpm}}{4.2} = 1000\ \mathrm{rpm}$
최고출력 70PS는 회전수 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

피스톤링은 고온·고압 조건에서도 장력 변화가 적어야 실린더 벽에 균일한 압력을 유지할 수 있다.
내열성·내마모성이 좋고 마찰이 적으며 균일한 압력을 주는 것은 옳은 조건이지만, 장력의 변화가 커야 한다는 것은 피스톤링에 요구되는 조건과 반대된다.

파워트랜지스터(파워TR) 단품 점검에는 아날로그 회로시험기나 1.5V 건전지로 도통을 확인하거나 파형 분석기로 스위칭 파형을 확인하는 방법이 쓰인다.
타이밍 라이트는 엔진을 돌리면서 점화시기를 점검하는 장비로, 파워TR 단품 점검에는 사용되지 않는다.

열선식(hot-wire) 흡입공기량센서는 가열된 열선을 일정 온도로 유지하는 데 필요한 전류의 크기로 공기량을 검출한다.
공기가 많이 흐를수록 열선이 더 많이 냉각되므로 온도를 유지하기 위한 전류가 커지며, 이 전류값이 공기량 신호로 이용된다.

디스크 브레이크는 회전하는 디스크와 패드가 대기 중에 그대로 노출되어 방열이 잘 되므로 페이드현상이 가장 적게 일어난다.
드럼 방식인 서보 브레이크, 넌서보 브레이크, 2리딩 슈 브레이크는 마찰열이 드럼 내부에 갇히기 쉬워 상대적으로 페이드현상에 취약하다.

ISC서보는 공회전 속도를 조절하는 밸브를 움직이는 모터이며, 그 모터 포지션 센서(MPS)가 서보의 현재 위치를 검출해 ECU에 피드백한다.
스로틀포지션센서, 크랭크각센서, 냉각수온센서는 각각 스로틀 개도, 엔진 회전, 냉각수 온도를 검출하는 별개의 센서다.

유성기어장치는 선기어, 유성기어, 유성기어 캐리어, 링기어의 네 요소로 구성되며, 자동식 오버드라이브 장치도 이 유성기어 세트를 이용해 증속을 구현한다.
임펠러·스테이터·런너·가이드링은 유체 클러치나 토크컨버터의 구성 부품이다.

TPS의 접지선 도중인 A점이 접촉 불량이면 접지 전위가 그만큼 떠올라 출력 전압이 항상 기준보다 높게 나온다.
그림의 회로는 ECU가 TPS에 5V 기준전압을 공급하고, 가변저항 슬라이더의 전압을 TPS 신호선으로 되받으며, 저항체의 아래쪽 끝이 A점을 지나 ECU 접지로 이어지는 구조다. 화살표가 가리키는 A는 저항이 하나 그려진 센서 접지 경로 위에 있다.
접촉 불량은 그 자리에 저항이 하나 더 직렬로 끼어든 것과 같다. 접지 쪽 저항이 커지면 저항체 아래쪽 기준점이 0V가 아니라 그만큼 들려 올라가고, 슬라이더에서 뽑아내는 신호 전압도 전 구간에서 함께 위로 이동한다.
배선이 완전히 끊어진 것은 아니므로 스로틀 밸브를 여닫으면 값은 정상적으로 변하며, 출력이 5V에 고정되는 것은 접지가 완전히 단선되었을 때의 증상이다.

토션바스프링은 막대의 비틀림 탄성을 이용하는 스프링으로, 무게 대비 에너지 흡수율이 커서 가볍고 구조가 간단하며 가로·세로로 자유롭게 배치할 수 있고 쇽업소버를 함께 사용한다.
또 한쪽 끝의 고정부를 조정하여 현가 높이를 맞출 수 있는 것이 특징이므로, 대형차에만 적합하고 현가 높이를 조정할 수 없다는 설명은 토션바스프링의 특성과 맞지 않는다.

수동변속기는 소형·경량이면서 고장이 적고 다루기 쉬워야 하며, 전달효율이 좋고 단계 없이 연속적으로 변속되는 것이 이상적이다.
회전관성은 작아야 변속 조작이 가볍고 신속해지므로, 회전관성이 커야 한다는 것은 수동변속기에 요구되는 조건과 반대된다.

간헐 위치에서 와이퍼가 작동하지 않는 것은 간헐 와이퍼 릴레이 고장, 와이퍼 모터 고장, 와이어링이나 접지 불량 등 전기 회로 계통의 결함 때문인 경우가 대부분이다.
와이퍼 장착 스프링의 장력은 블레이드가 유리에 밀착하는 힘에 관련된 것으로, 약하면 닦임이 나빠질 뿐 와이퍼가 아예 작동하지 않는 원인은 되지 않는다.

가솔린은 연료로서 단위 중량당 발열량이 커야 한다.
발열량이 작으면 같은 양을 연소시켜도 얻는 에너지가 적어 연료로서 부적합하므로, 발열량이 작을 것이라는 조건은 가솔린의 구비조건과 반대된다.
빠르게 완전 연소되고 인화·폭발 위험이 적으며 값이 저렴하고 연소 후 탄소나 유해화합물이 남지 않는 것은 옳은 조건이다.

밸브스프링의 직각도는 자유높이 100mm에 대해 3mm 이내이면 사용 가능한 것으로 본다.
이 기준을 벗어나면 스프링이 한쪽으로 기울어 밸브 스템과 가이드에 편마모를 일으키므로 교환한다.

점화코일의 성능을 평가하는 주요 특성은 속도특성, 온도특성, 절연특성이다.
점화특성은 점화코일 자체의 성능지표라기보다 점화계통 전체의 결과에 해당하므로, 점화코일의 성능상 특성으로서는 가장 관계가 멀다.