[자동차정비기능사 필기] 가끔 나오는 문제 · 최근 CBT 복원 회차 1회 출제 (180) 해설 페이지

헤드 볼트는 헤드 변형과 개스킷 누설을 막기 위해 중앙에서 바깥쪽으로 대각선 순서로 2~3회에 나누어 토크렌치로 규정 토크까지 조인다. 소성역(토크-앵글) 조임 볼트는 조일 때 영구 변형되므로 제조사 지침에 따라 신품으로 교환하거나 제한된 횟수만 재사용해야 하며, 무제한 재사용할 수 없다.

전동식 워터펌프는 전기 모터로 구동되므로 구동벨트가 필요 없고, 제어기(ECU)가 냉각수 온도·엔진 부하·회전수 등의 정보로 모터 회전수를 제어해 엔진 회전수와 무관하게 유량을 조절한다. 냉간 시 유량을 줄여 워밍업을 빠르게 하고, 시동 후에도 잔열 냉각을 위해 작동시킬 수 있다. 벨트로 크랭크축과 연결되어 회전수에 비례하는 것은 기계식 워터펌프이다.

엔진 마운트는 엔진의 진동을 절연하고 구동 반력을 받쳐 주는 부품으로, 고무의 경화·균열이나 유압식 마운트의 액체 누출이 생기면 공회전 진동이 실내로 크게 전달되고 가·감속 시 엔진이 과도하게 움직여 충격음이 난다. 냉각수 온도 상승과 팬 연속 작동은 냉각장치 계통의 문제이며 마운트 불량과 관계가 없다.

OBD 고장 경고등(MIL, 엔진 체크등)은 점화 스위치 ON 시 전구 점검으로 점등되었다가 시동 후 소등되며, 배출가스 관련 부품·시스템의 고장이 검출되면 점등과 함께 고장코드를 저장한다. 촉매 손상을 일으킬 수 있는 심한 실화 시에는 점멸한다. 엔진오일 압력 저하는 별도의 오일 압력 경고등이 담당하며 OBD 경고등의 점등 조건이 아니다.

전류식 오일 필터의 바이패스 밸브는 엘리먼트가 막히거나 저온에서 오일 점도가 높아 필터 입·출구의 압력차가 규정값 이상으로 커지면 열려, 여과되지 않은 오일이라도 윤활부로 보내 윤활 부족을 막는다. 오일 온도 상승(점도 저하), 오일량 과다, 유압 조절 밸브 작동은 바이패스 밸브를 여는 조건이 아니다.

요소수(AUS 32)는 약 32.5%의 요소 수용액으로 연료와는 별도의 전용 탱크에 저장되며, SCR 촉매 앞의 배기관에 분사되어 암모니아로 분해된 뒤 NOx를 N2와 H2O로 환원시킨다. 연료탱크에 넣어 연소시키는 것이 아니다. 요소수가 부족하면 경고등이 점등되고, 완전히 소진되면 배출가스 기준 준수를 위해 엔진 정지 후 재시동이 제한되는 운전자 유도 기능이 작동한다.

가변 흡기 시스템은 저속·저부하에서는 가변 밸브를 닫아 흡기 통로를 길게 하여 관성 효과로 토크를 높이고, 고속에서는 밸브를 열어 흡기 통로를 짧게 하여 출력을 높인다. 밸브가 열린 상태로 고착되면 저속에서도 짧은 통로로 흡입하게 되어 저속·저부하 영역의 토크가 저하된다. 반대로 닫힌 상태로 고착되면 고속 출력이 저하된다. 연료 압력이나 시동 가능 여부와는 직접 관계가 없다.

오일 압력 경고등 회로는 점화스위치 → 경고등 → 오일 압력 스위치 → 접지로 구성되며, 스위치는 유압이 낮을 때 접점이 닫혀(경고등 점등) 있다가 유압이 규정값 이상으로 오르면 접점이 열려 경고등이 소등된다. 따라서 시동 전 점화스위치 ON에서 점등되는 것은 정상이고, 시동 후 계속 점등되면 유압이 낮거나 스위치·배선 불량이다. 스위치 커넥터를 분리하고 ON 했을 때 경고등이 점등되면 스위치와 경고등 사이 배선이 접지 단락된 것이다.

폐엔진오일은 「폐기물관리법」에서 정한 지정폐기물(폐유)이다. 사업장에서는 폐유를 전용 밀폐 용기에 모아 지정폐기물 보관 표지를 부착한 장소에 보관하고, 허가받은 폐기물 처리업자에게 위탁하여 처리하며 인계·인수 내역을 폐기물 전자정보처리시스템(올바로)에 입력해야 한다. 폐유를 물과 희석하더라도 배수구·하수도·토양으로 배출하는 것은 금지된다.

레일압력센서(RPS)는 커먼레일에 장착되어 실제 레일 압력을 ECU에 보내고, ECU는 이를 목표 압력과 비교하여 압력 조절 밸브를 제어한다. 정상이면 목표 압력과 실제 압력이 거의 일치하며, 고압펌프의 토출 성능이 떨어지면 실제 레일 압력이 목표 압력을 따라가지 못하고 낮게 유지된다. 크랭킹 시 시동 허용 압력에 도달하지 못하면 인젝터 분사가 허용되지 않아 시동이 걸리지 않는다.

강제 재생은 정차 상태(P 또는 중립, 주차 브레이크 체결), 연료 잔량 규정 이상, 냉각수 정상 온도 등의 조건에서 진단장비의 강제 재생 기능으로 실시한다. 재생 중 ECU가 엔진 회전수를 높이고 후분사 등으로 배기 온도를 약 600℃ 이상으로 올려 필터에 쌓인 PM(수트)을 연소시키므로, 공회전 속도를 유지시키는 것이 아니라 회전수가 상승하는 것이 정상이다. 배기 온도가 높아지므로 배기관 주변 가연물을 제거하고 환기가 잘되는 곳에서 작업한다.

인젝터 리턴량 시험은 각 인젝터의 리턴 포트에 투명 호스와 용기를 연결하고 규정 시간 동안 크랭킹 또는 공회전시켜 되돌아오는 연료량을 실린더별로 비교하는 시험이다. 인젝터 내부(컨트롤 밸브·볼 시트)가 마모되면 고압 연료가 리턴 쪽으로 새어 리턴량이 늘어나고, 그만큼 레일 압력이 형성되지 않아 시동 불량·출력 부족이 생긴다. 따라서 리턴량이 규정보다 현저히 많은 인젝터는 내부 누설로 판정하여 교환한다.

기존 CVVT는 캠축의 위상을 진각·지각시켜 밸브 개폐 시기만 이동시키고 열림 기간은 일정하다. CVVD는 캠축이 한 회전 하는 동안의 회전 속도를 편심 기구로 변화시켜 밸브가 열려 있는 기간(듀레이션) 자체를 운전 조건에 맞게 연속적으로 바꾼다. 저부하에서는 흡기 밸브 닫힘을 늦춰 압축 손실을 줄이고, 고부하에서는 일찍 닫아 충전 효율을 높인다. 리프트량 가변은 CVVL, 흡기관 길이 가변은 VIS의 기능이다.

절개구 간극은 링을 실린더 내에 넣고 피스톤 헤드로 밀어 실린더 벽과 직각이 되도록 자리 잡은 다음, 절개부의 틈을 시크니스 게이지로 측정한다. 규정보다 작으면 절개부를 줄로 다듬어 조정하고, 지나치게 크면 링을 교환하거나 실린더 마모를 점검한다. 링을 링 홈에 끼워 링과 홈 사이의 틈새를 재는 것은 링 사이드 간극(옆 간극) 측정 방법이다.

광대역 산소센서는 기준 셀(네른스트 셀)과 펌핑 셀로 구성된다. ECU는 확산실 내부의 산소 농도가 이론 공연비 상태(기준 셀 전압 약 0.45V)로 유지되도록 펌핑 셀에 전류를 흘려 산소를 퍼내거나 끌어들이며, 이 펌핑 전류의 크기와 방향이 공연비에 비례하므로 희박에서 농후까지 넓은 범위의 공연비를 연속적으로 측정할 수 있다. 0.1~0.9V 기전력 변화는 일반 지르코니아 산소센서의 신호이다.

VGT의 가변 베인은 터빈 휠 입구(배기 측)에 설치되어 배기가스가 터빈에 부딪히는 유로 단면적과 각도를 바꾼다. 저속에서는 베인을 닫아 유속을 높여 터빈 회전을 빠르게 하고(터보 래그 감소), 고속에서는 베인을 열어 과급압 과다 상승을 막는다. 베인 각도는 ECU가 진공식 또는 전자식 액추에이터로 제어한다. 압축기 휠 입구에서 흡입 공기량을 직접 조절한다는 설명은 틀리다.

인젝터는 솔레노이드 코일로 구동되며, 트랜지스터가 OFF 되어 코일 전류가 갑자기 끊기면 코일 주위의 자기장이 급격히 소멸한다. 이때 자기유도 작용(역기전력)으로 전류를 계속 흘리려는 방향의 높은 전압이 순간적으로 유기되어 축전지 전압(약 12V)보다 훨씬 높은 60~80V 정도의 서지 전압이 파형에 나타난다. 서지 전압이 규정보다 낮으면 코일의 층간 단락 등을 의심한다.

흡기 통로가 길고 가늘면 저속에서 흡입 공기의 관성(맥동) 효과가 커져 흡기 밸브가 닫히기 직전까지 공기가 밀려 들어가므로 체적 효율이 높아지고 저속 토크가 향상된다. 반대로 고속에서는 흡기 제어 밸브를 열어 짧고 굵은 통로로 흡기 저항을 줄여 출력을 확보한다. 전환은 ECU가 엔진 회전수·부하에 따라 밸브 액추에이터를 제어한다.

열선식 공기유량센서는 흡입 공기의 흐름 속에 놓인 백금 열선의 온도를 일정하게 유지하는 데 필요한 전류로 공기 질량을 계측하므로 열선에 먼지·오일 등이 붙으면 계측 오차가 생긴다. 이를 막기 위해 ECU는 엔진 정지(키 OFF) 후 일정 조건에서 약 1초간 열선을 약 1,000℃로 가열하여 오염물을 태워 없애는 클리닝(버닝) 기능을 수행한다.

소비 연료 질량 = 32[L]×0.85[kg/L] = 27.2[kg] = 27,200[g]이고, 일량은 80[PS]×2[h] = 160[PS·h]이다. 따라서 연료소비율 = 27,200 ÷ 160 = 170[g/PS·h]이다. 비중을 곱하지 않으면 200, 운전 시간을 빠뜨리면 340이 나오므로 주의한다.

EGR 장치는 배기가스 일부를 흡기로 재순환시켜 연소 최고 온도를 낮춤으로써 질소산화물(NOx)을 줄이는 장치이다. EGR 쿨러는 재순환 배기가스를 엔진 냉각수로 냉각하여 흡기 온도 상승을 막고 충전 효율 저하를 줄이며, 같은 EGR량에서 연소 온도 저감 효과(NOx 저감)를 더 크게 한다. PM 포집·연소는 DPF, 과급 공기 냉각은 인터쿨러의 역할이다.

타이밍 체인은 크랭크축과 캠축을 연결하여 밸브 개폐시기를 결정하므로, 텐셔너 불량으로 장력이 부족하면 체인이 늘어져 밸브 개폐시기가 어긋나고 캠축·크랭크축 위치 상관 관련 고장코드가 발생할 수 있다. 냉간 시동 시 체인 소음, 가이드·텐셔너 암 마모, 심한 경우 체인 점프에 의한 시동 불량·출력 저하가 대표 증상이다.

파일럿 분사는 주분사에 앞서 소량의 연료를 분사하여 연소실 내 온도와 압력을 미리 높여 두는 것으로, 주분사 연료의 착화지연 기간이 짧아져 급격한 압력 상승(디젤 노크)과 연소 소음·진동이 감소한다. DPF 재생을 위한 배기온 상승은 주분사 뒤의 후분사(포스트 분사)의 목적이다.

커먼레일 연료계는 연료탱크→저압펌프→연료필터→고압펌프→커먼레일→인젝터 순으로 구성된다. 고압펌프는 저압펌프가 보내온 연료를 고압(수백~2,000bar 이상)으로 압축하여 커먼레일에 축압(저장)하는 역할만 하며, 분사시기·분사량은 ECU가 각 인젝터를 전기적으로 제어하여 결정한다. 연료를 실린더별로 순차 분배하는 것은 기계식 분사펌프의 기능이다.

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.

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.

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.

LPG의 주성분인 부탄(C4H10)은 비점이 약 -0.5℃, 프로판(C3H8)은 약 -42℃이다. 겨울철에는 부탄의 증기압이 낮아 기화가 어려워 시동성이 떨어지므로, 겨울철 자동차용 LPG는 프로판 함량을 높여 공급한다. LPG의 옥탄가는 100 이상으로 가솔린보다 높고, 공기보다 무거우며, 발열량이 계절에 따라 변하지는 않는다.

캐니스터에 흡착된 HC 증발가스는 연소가 안정된 상태에서 흡기계로 보내 태워야 공연비가 흐트러지지 않는다. 따라서 ECU는 냉각수 온도가 규정값 이상으로 워밍업되고 엔진이 일정 회전수 이상으로 부분 부하 주행할 때 PCSV를 듀티 제어로 연다. 냉간 시, 시동(크랭킹) 중, 공회전, 감속 연료 차단 중에는 PCSV를 닫는다.

누설 시험은 압축 상사점(흡·배기 밸브 모두 닫힘)에서 압축공기를 넣고 새는 곳을 찾는다. 흡기 쪽으로 새면 흡기 밸브, 배기관으로 새면 배기 밸브, 오일 주입구(크랭크케이스)로 새면 피스톤 링·실린더 벽 불량이다. 라디에이터 냉각수에 기포가 생기는 것은 연소실과 냉각수 통로 사이가 통한 것이므로 실린더 헤드 개스킷 파손이나 헤드·블록 균열을 뜻하며, 배기 밸브와는 관계가 없다.

크랭크축 엔드 플레이는 다이얼 게이지를 크랭크축 끝(또는 플랜지)에 설치하고 축을 앞뒤로 밀어 이동량을 읽거나, 스러스트 베어링과 크랭크 암 사이에 필러 게이지를 넣어 측정한다. 마이크로미터는 저널 지름, 플라스틱 게이지는 오일 간극 측정용이며, 유격이 규정값을 초과하면 스러스트 베어링(와셔)을 교환한다.

파워 밸런스 시험은 공회전에서 실린더를 하나씩 작동 정지시켜 회전수(또는 진공) 하락량을 비교하는 시험이다. 정상 실린더는 차단 시 회전수가 크게 떨어지고, 원래 출력을 내지 못하던 부조 실린더는 차단해도 회전수 변화가 거의 없다. 미연소 연료가 촉매에 들어가지 않도록 차단 시간은 짧게 한다.

CNG는 약 200bar(20MPa)의 고압으로 용기에 저장되므로, 압력 조절기가 이를 인젝터 분사에 알맞은 저압(수 bar 수준)으로 감압한다. 감압 시 가스가 팽창하며 온도가 크게 내려가므로 조절기에 기관 냉각수를 순환시켜 동결을 막는다. 액체 연료를 기화시키는 것은 LPG 베이퍼라이저의 역할이다.

밸브 간극이 작으면 밸브가 일찍 열리고 늦게 닫혀 열림 기간이 길어지고, 열팽창 시 밸브가 완전히 닫히지 못해 압축압력이 낮아지며 밸브 페이스와 시트가 소손되기 쉽다. 밸브가 늦게 열리고 빨리 닫히는 것, 열림 기간이 짧아지는 것, 소음 증가는 간극이 클 때의 현상이다.

고장코드를 소거하면 함께 저장된 고장 당시의 센서 데이터(프리즈 프레임)와 자기진단 완료 상태도 같이 지워지므로, 진단에 필요한 데이터는 소거 전에 확인·기록해야 한다. 소거는 수리 후 진단기로 하며, 소거 뒤 시운전을 통해 재발 여부를 확인한다.

ETC 시스템은 가속페달과 스로틀 밸브가 기계적으로 연결되어 있지 않으므로 APS와 TPS를 각각 2개의 신호로 이중화한다. ECU는 두 신호의 비율(또는 합)이 규정 범위를 벗어나면 센서 고장으로 판정하고, 스로틀 개도를 제한하는 림프홈(페일세이프) 모드로 전환하여 경고등을 점등하고 저속 주행만 가능하게 한다.

앳킨슨(밀러) 사이클 엔진은 흡기 밸브를 압축 행정 초기까지 열어 두어(늦게 닫아) 유효 압축비를 팽창비보다 작게 만든 엔진이다. 팽창 행정이 상대적으로 길어 연소 에너지를 더 많이 회수하므로 열효율이 높지만, 흡입 혼합기 일부가 되돌아가 출력과 저속 토크는 낮아진다. 이 단점을 구동 모터가 보완할 수 있어 하이브리드 자동차 엔진에 많이 채택된다.

헤드 개스킷이 손상되면 냉각수 통로·오일 통로·연소실 사이가 통하게 되어 냉각수에 오일이 섞여 우유색으로 변하고, 연소실로 들어간 냉각수가 수증기로 배출되어 백연이 나오며, 인접 실린더 사이가 뚫리면 두 실린더의 압축압력이 함께 낮아진다. 검은 배기가스(흑연)는 혼합기가 농후할 때 나타나는 현상으로 개스킷 손상과는 관계가 없다.

냉각수 온도센서는 부특성 서미스터로, 단선되면 ECU 입력 전압이 최대(약 5V)로 고정되어 정상 범위를 벗어난다. ECU는 이를 고장으로 판정하고 고장 코드를 기억한 뒤 미리 저장된 대체값(약 80℃, 난기 완료 온도)을 냉각수 온도로 간주하여 연료 분사량과 점화시기를 결정한다. 이 때문에 냉간 시동성이 나빠질 수 있지만 엔진 운전은 계속된다.

피스톤은 크랭크축 1회전당 행정 길이의 2배를 이동하므로 평균속도 S = 2LN/60 이다. S = 2×0.075[m]×4000/60 = 600/60 = 10 m/s 가 된다.

웨이스트 게이트 밸브는 과급압(부스트압)이 규정값에 도달하면 열려 배기가스의 일부를 터빈을 거치지 않고 배기관으로 직접 흘려보내 터빈 회전을 억제한다. 이로써 과급압의 과도한 상승과 엔진 손상(노킹·과부하)을 방지한다. 흡입 공기 냉각은 인터쿨러의 기능이다.

휘발유·가스 자동차의 정밀검사 부하검사(ASM2525 모드)는 차대동력계 위에서 일정 부하로 주행시키며 배출가스 중 CO, HC, NOx를 측정하여 판정한다. 매연(smoke)은 경유 자동차의 검사 항목(무부하 급가속 또는 Lug-Down 부하검사)이며 휘발유 차량의 정밀검사 항목이 아니다.

광투과식(오패시티) 매연 측정기는 배기가스가 흐르는 측정실 한쪽에서 빛을 쏘아 반대쪽 수광부에 도달한 빛의 양을 재고, 매연 입자에 흡수·산란되어 줄어든 비율을 불투과율(%)로 나타낸다. 여과지에 매연을 포집해 반사광으로 재는 것은 여지반사식이고, 적외선 흡수를 이용하는 것은 가솔린차 CO·HC 측정용 NDIR 분석기이다.

MAP 센서는 흡기다기관의 절대압력에 비례하는 전압을 출력한다. 엔진이 정지한 상태에서 점화 스위치를 ON 하면 흡기다기관이 대기압(약 101 kPa)이므로 출력 전압이 가장 높고(약 4 V 이상), 공회전이나 감속 시에는 진공이 커져 압력이 낮아지므로 출력 전압이 낮아진다(공회전 약 1 V 내외). 즉 진공도가 클수록 출력 전압은 낮아진다.

엔진 오일 소비 증가의 원인은 연소실로 올라가 연소되는 것과 외부로 누설되는 것으로 나뉜다. 밸브 스템 실이 굳거나 손상되면 밸브 가이드를 타고 오일이 연소실로 흘러들고, 피스톤 링 장력 감소·마모나 실린더 벽 마모로 간극이 커지면 오일이 연소실로 올라가 연소된다. 규정보다 점도가 낮은 오일을 쓰면 간극을 통과하기 쉬워 소비가 늘지만, 점도가 높은 오일은 오히려 통과하기 어려우므로 소비 증가의 원인이 아니다.

압력식 라디에이터 캡에는 압력 밸브와 진공 밸브가 있다. 압력 밸브는 냉각수 온도 상승으로 내부 압력이 규정값(약 0.9~1.1 kgf/cm²) 이상이 되면 열려 냉각수를 보조 탱크로 보내고, 진공 밸브는 기관 정지 후 냉각수가 식어 내부가 대기압보다 낮아지면 열려 보조 탱크의 냉각수를 라디에이터로 되돌려 보내 호스 찌그러짐과 냉각수 부족을 막는다.

연료 보정값은 ECU가 산소센서 피드백에 따라 기본 분사량을 얼마나 늘리거나 줄이고 있는지를 %로 나타낸다. (+) 값은 혼합기가 희박하여 연료를 증량하는 것이고, (−) 값은 농후하여 감량하는 것이다. 단기 보정(STFT)은 순간적인 피드백 값이고, 장기 보정(LTFT)은 이를 학습하여 저장한 값이므로 +25%는 흡기 누설·연료 압력 저하·인젝터 막힘 등으로 희박 상태가 지속되고 있음을 뜻한다.

커먼레일 디젤 연료 필터에는 수분 분리기와 수분 감지 센서가 있어 필터 하부에 물이 규정량 이상 고이면 계기판의 수분 경고등이 점등된다. 이때는 필터 하단의 드레인 플러그를 열어 물을 배출하고, 배출 후에도 자주 점등되면 필터를 교환한다. 연료 속의 수분은 고압 펌프·인젝터의 녹과 마모를 일으키므로 방치하면 안 된다.

GDI 엔진은 인젝터를 연소실에 직접 설치하여 흡입 행정은 물론 압축 행정 중에도 연료를 분사할 수 있다. 압축 중인 연소실 압력을 이기고 연료를 미세하게 무화시켜야 하므로 캠축 구동 고압 연료펌프로 흡기포트 분사식(약 3~4 bar)보다 훨씬 높은 압력(수십~200 bar 수준)을 만든다. 연소실 안에서 연료가 기화하며 흡기를 냉각하므로 노킹이 억제되어 압축비를 높일 수 있고 출력·연비가 향상된다.

4행정 사이클 엔진은 각 실린더가 크랭크축 2회전에 1회 폭발하므로, 6기통이면 크랭크축 2회전당 6회, 즉 1회전당 3회 폭발한다. 따라서 2000 rpm에서 1분 동안 폭발 횟수는 2000×6÷2 = 6000회이다.

터보차저 압축기에서 압축된 공기는 온도가 올라가 밀도가 낮아지므로 인터쿨러로 냉각하여 밀도를 높이면 같은 체적에 더 많은 공기가 들어가 충전 효율과 출력이 향상된다. 또한 흡기 온도가 낮아져 노킹이 억제되고 연소 온도가 낮아져 NOx 발생도 줄어든다. 인터쿨러는 흡기 쪽 장치이므로 배기가스 온도를 높여 터빈을 빠르게 돌리는 것과는 관계가 없다.

전동 냉각팬은 냉각수 온도가 규정값 이상이거나 에어컨이 작동(냉매 압력 상승)할 때 ECU가 팬 릴레이를 구동하여 작동시키며, 차속 신호는 주행풍을 고려한 팬 속도(저속·고속) 결정에 이용된다. 산소 센서는 배기가스 중 산소 농도로 공연비 피드백 제어에 쓰이는 신호로 냉각팬 제어와는 관계가 없다.

LPI 엔진은 봄베 안의 연료펌프로 액상 LPG를 가압해 각 실린더의 인젝터에서 액체 상태로 분사하며, 레귤레이터 유닛이 압력을 조절하고 여분의 연료를 봄베로 리턴시킨다. 액상 분사이므로 기화 잠열에 의한 충전 효율 향상과 냉시동성 개선 효과가 있다. 베이퍼라이저에서 감압·기화한 가스를 믹서에서 공기와 섞는 것은 종전 믹서(기화)식 LPG 엔진의 방식이다.

예열플러그는 ECU(또는 예열 타이머)가 냉각수 온도에 따라 통전 시간을 정하고 예열 릴레이를 통해 전류를 공급하는 별도 회로이며, 시동 전동기와 직렬로 연결되어 크랭킹 중에만 통전되는 것이 아니다. 냉각수 온도가 낮을수록 예열 시간이 길어지고, 시동 후 일정 시간 통전하는 후열(after glow)로 냉간 시 백연·소음을 줄인다.

압축압력 시험은 기관을 정상 작동온도로 하고 점화플러그를 모두 뺀 뒤 스로틀을 완전히 열고 크랭킹하여 측정한다. 판정은 규정값의 90% 이상이고 각 실린더 간 차이가 10% 이내이면 정상, 규정값의 70% 이하이면 실린더·피스톤링·밸브 등의 마멸로 보고 기관을 분해 정비한다. 규정값의 10% 이상 높으면 연소실 카본 퇴적을 의심한다.

흡기 온도센서는 부특성 서미스터(NTC)로 흡입 공기의 온도를 검출한다. 같은 체적이라도 흡기 온도가 낮으면 공기 밀도가 높아 실제 흡입되는 공기의 질량이 많아지므로 ECU는 이론 공연비를 유지하기 위해 연료 분사량을 증량 보정한다. 반대로 흡기 온도가 높으면 밀도가 낮아져 감량 보정하며, 흡기 온도는 점화시기 보정에도 이용된다.

압축비 ε = (연소실 체적 + 행정 체적) / 연소실 체적 = (40 + 400) / 40 = 440 / 40 = 11이다. 즉 피스톤이 하사점에 있을 때의 실린더 총체적이 상사점에서의 연소실 체적의 11배가 되므로 압축비는 11 : 1이다.

착화지연기간은 연료가 분사된 후 자기착화가 시작될 때까지의 기간으로, 압축 압력·온도가 높고 연료의 착화성(세탄가)이 좋을수록 짧아진다. 압축비·흡기 온도·연소실 벽 온도를 높이면 압축 말 온도가 올라가 착화가 빨라진다. 반대로 세탄가가 낮은 연료는 착화성이 나빠 착화지연기간이 길어지고 디젤 노크의 원인이 된다.

ISA(아이들 스피드 액추에이터)는 ECU의 출력 요소로, 스로틀 밸브를 우회(바이패스)하는 공기 통로의 열림량을 듀티 신호로 제어해 공회전 속도를 조절한다. 냉간 시에는 패스트 아이들로 회전수를 높이고, 에어컨·전기 부하 시에는 회전수 저하를 보상한다. 흡입 공기량을 계측하는 것은 공기유량센서(AFS)이며, ISA는 센서가 아니라 액추에이터이다.

삼원촉매는 CO·HC를 산화하고 NOx를 환원하는데, 산화와 환원이 동시에 잘 일어나는 구간은 공기과잉률 λ≒1(이론 공연비 약 14.7:1) 부근의 매우 좁은 범위이다. 농후하면 산소 부족으로 CO·HC 정화율이, 희박하면 산소 과잉으로 NOx 정화율이 급격히 떨어진다. 촉매는 약 300℃ 이상으로 활성화되어야 정화 작용을 하므로 100℃ 이하에서는 정화가 거의 이루어지지 않는다. 따라서 ECU가 산소센서 신호로 λ≒1 피드백 제어를 한다.

수동변속기 오일은 차량을 수평으로 두고 엔진을 정지한 상태에서 주입구(필러 플러그)를 열어 유면이 주입구 아래 가장자리까지 차 있는지 확인한다. 배출 플러그는 오일을 빼내는 곳이므로 이를 풀면 오일이 전부 배출되어 점검 방법이 될 수 없다. 오일은 제조사 지정 규격·점도를 사용하고 교환 시 배출 후 규정량을 주입한다.

얼라인먼트 측정 전에는 타이어 공기압을 규정값으로 맞추고, 볼 조인트·타이로드 엔드·휠 베어링 등 유격이 있으면 측정값이 부정확하므로 먼저 점검하며, 앞바퀴를 턴테이블에 올려 차량을 수평 상태로 둔다. 센서(헤드) 장착 후의 런아웃 보정과 측정은 조향핸들을 직진(중립) 상태로 둔 채 하며, 한쪽으로 끝까지 조향한 상태에서 하지 않는다.

브레이크액은 흡습성이 있어 수분을 흡수하면 비등점이 낮아져 베이퍼 록의 원인이 되므로 규정 주기마다 교환하며, 규격이 다른 액을 혼합하지 않고 도장면에 묻으면 즉시 물로 씻는다. 공기빼기 중 리저버 탱크의 액면이 MIN 이하로 내려가면 마스터 실린더로 공기가 다시 흡입되므로 항상 보충하면서 작업해야 한다.

자동차규칙에서 조향핸들의 유격(조향바퀴가 움직이기 직전까지 조향핸들이 움직인 거리)은 조향핸들 지름의 12.5% 이내이어야 한다. 따라서 400[mm]×0.125=50[mm]가 허용되는 최대 유격이다.

디스크 런아웃은 허브에 디스크를 규정 토크로 고정한 뒤 다이얼 게이지 측정자를 마찰면 바깥 가장자리에서 약 10 mm 안쪽에 직각으로 대고, 디스크를 천천히 1회전시켜 지침의 최댓값과 최솟값의 차이로 읽는다. 휠 베어링에 유격이 있으면 런아웃이 실제보다 크게 측정되므로 먼저 유격을 점검한다. 브레이크 페달을 밟으면 패드가 디스크를 잡아 디스크를 회전시킬 수 없으므로 페달을 밟지 않은 상태에서 측정한다. 런아웃이 한계값을 넘으면 제동 시 페달·핸들 진동(저더)의 원인이 되므로 디스크를 연마하거나 교환한다.

자동차 검사기준에서 주제동장치는 제동력의 총합이 공차중량의 50% 이상, 동일 축 좌우 바퀴 제동력의 차이는 해당 축중의 8% 이하이어야 하며, 주차제동장치는 제동력의 합이 공차중량의 20% 이상이어야 한다. 좌우 편차 20%는 기준을 크게 벗어난 값이다. 제동력 시험 전에는 타이어 공기압을 규정값으로 하고 트레드의 물기·이물질을 제거하여 롤러와의 미끄럼을 방지한다.

직접 방식 TPMS는 각 휠의 압력센서가 고유 ID로 무선 신호를 보내므로, 센서를 교환하면 새 센서의 ID를 진단장비 또는 전용 활성화(트리거) 공구로 읽어 TPMS 제어기에 등록(학습)해야 한다. 등록 후 규정 공기압을 주입하고 경고등 소등을 확인한다. 센서 배터리는 내장형으로 단품 교환이 불가능하여 수명이 다하면 센서 어셈블리를 교환한다. 축전지 단자를 분리했다가 연결하는 것은 센서 ID 등록과 관계가 없다.

클러치 디스크는 페이싱 표면에서 리벳 머리까지의 깊이(리벳 깊이)를 측정하여 한계값 이하이면 마모 한계로 판정하여 교환하고, 런아웃은 다이얼 게이지로 측정하여 한계값 초과 시 교환한다. 허브 스플라인과 입력축의 유격도 점검한다. 페이싱에 오일이 스며들면 마찰계수가 떨어져 미끄러짐의 원인이 되므로 세척하여 재사용하지 않고 디스크를 교환하며, 오일이 묻은 원인(크랭크축 뒤 오일 실·입력축 오일 실 누유)을 함께 수리한다.

EBD는 ABS 제어 유닛이 휠 스피드 센서 신호로 앞·뒤 바퀴의 슬립률을 비교하고, 적재 하중·감속도에 따라 뒷바퀴 제동 유압을 전자적으로 조절하여 앞·뒤 제동력 배분을 최적화하는 장치이다. 기존의 기계식 프로포셔닝 밸브를 대신하며 뒷바퀴 조기 잠김을 막아 제동 안정성을 높인다. 하중 변화에 따라 배분 비율을 바꾸는 것이 핵심이므로 일정 비율로 고정한다는 설명은 틀리다.

런플랫 타이어는 사이드월을 두껍게 보강(자기 지지형)하거나 림에 지지 링을 두어 공기압이 0이 되어도 약 80km/h 이하로 일정 거리를 주행할 수 있게 한 타이어이다. 따라서 스페어 타이어를 생략할 수 있으나, 공기압이 빠져도 주행감 변화가 작아 운전자가 알아채기 어려우므로 TPMS와 함께 사용한다. 사이드월이 두껍고 단단하여 일반 타이어보다 승차감은 다소 딱딱하고 무게도 무겁다.

BA(브레이크 어시스트)는 긴급 상황에서 운전자가 페달을 빠르게 밟지만 답력이 충분하지 않은 경우를 페달 조작 속도(압력 상승률)로 감지하여, ABS 유압 유닛 등으로 제동 유압을 자동으로 증대시켜 최대 제동력을 신속히 얻게 하는 장치이다. 완만한 일반 제동에서는 작동하지 않으며, 앞·뒤 제동력 배분은 EBD의 기능이다.

브레이크 공기빼기는 마스터 실린더에서 배관 길이가 가장 먼 휠 실린더(캘리퍼)부터 가까운 순서로 진행한다. 마스터 실린더가 앞쪽 왼편에 있으면 가장 먼 오른쪽 뒷바퀴부터 시작하여 왼쪽 뒷바퀴, 오른쪽 앞바퀴, 마지막으로 가장 가까운 왼쪽 앞바퀴 순으로 작업한다. 작업 중에는 리저버 탱크에 브레이크액을 보충하면서 진행한다.

전부동식은 바퀴 허브가 액슬 하우징에 베어링으로 지지되어 차량 하중을 하우징이 전부 부담하고, 액슬 축은 구동 회전력만 전달한다. 따라서 바퀴를 떼지 않고도 액슬 축을 빼낼 수 있으며 주로 대형 트럭·버스에 사용된다. 액슬 축이 하중의 절반을 부담하고 바퀴를 떼어야 축을 빼낼 수 있는 것은 반부동식으로 소형 승용차에 쓰인다.

파트타임 4WD의 전자식 트랜스퍼 케이스는 2H(후륜 구동, 포장도로), 4H(4륜 고속, 미끄러운 도로·비포장), 4L(4륜 저속, 부변속 감속으로 큰 구동력) 모드를 스위치로 선택한다. 2H↔4H는 일정 속도 이하에서 주행 중 전환이 가능하지만, 4H↔4L 전환은 부변속 기어를 바꾸는 것이므로 정차(또는 극저속)·변속기 중립 상태에서만 가능하다.

싱크로메시 기구는 변속 시 슬리브와 기어의 회전속도를 같게 맞추어(동기 작용) 기어가 소음 없이 물리도록 하는 장치로, 주축에 스플라인으로 고정된 싱크로나이저 허브, 그 바깥에서 축 방향으로 미끄러지는 슬리브, 기어 콘과 마찰하여 동기시키는 싱크로나이저 링, 키와 스프링으로 구성된다. 원웨이 클러치는 자동변속기 토크컨버터의 스테이터 등에 쓰이는 부품이다.

멀티링크 현가장치는 더블 위시본 형식의 상·하 암을 여러 개의 링크로 나누어 구성한 독립 현가 방식으로, 링크 배치의 자유도가 높아 캠버·토 등 얼라인먼트 변화를 정밀하게 설정할 수 있고 승차감과 조종 안정성이 우수하다. 반면 링크와 부싱 수가 많아 구조가 복잡하고 부품 수가 많으며 제작비·정비 난이도가 높다는 단점이 있다.

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.

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.

에어 서스펜션은 차고 센서로 차고를 검출하고, ECU가 컴프레서와 공기 급배기 솔레노이드 밸브를 제어하여 공기 스프링(에어 백) 안의 공기량을 조절함으로써 하중에 관계없이 차고를 일정하게 유지한다. 차고를 높일 때는 공기를 공급하고, 낮출 때는 배기 밸브로 공기를 배출한다. 쇽업소버는 진동 감쇠를 담당할 뿐 오일 압력으로 차고를 올리지는 않는다.

깃털 모양(페더 에지) 마모는 바퀴가 진행 방향에 대해 옆으로 끌리면서 생기는 것으로 토인·토아웃 불량이 주원인이다. 공기압 과다는 트레드 중앙 마모, 공기압 부족은 양쪽 가장자리 마모, 캠버 불량은 한쪽 가장자리 마모, 휠 밸런스 불량은 부분적인 컵 모양(스폿) 마모를 일으킨다.

조향 기어비는 조향 핸들의 회전 각도를 피트먼 암의 회전 각도로 나눈 값이다. 720°÷45°=16이므로 조향 기어비는 16 : 1이다.

MDPS는 차속 센서와 조향 토크 센서 신호로 모터의 보조 토크를 결정한다. 저속·주차 시에는 보조력을 크게 하여 핸들을 가볍게 하고, 고속에서는 보조력을 줄여 핸들에 적당한 무게감을 주어 직진 안정성과 정확한 조향감을 확보한다.

십자축 자재이음은 구동축이 등속 회전해도 피동축의 각속도가 구동축 1회전마다 2회 빨라지고 2회 느려지는 변동을 일으키며, 교차각이 클수록 변동이 커진다. 이를 상쇄하기 위해 추진축 양 끝의 요크를 같은 평면에 두고 앞뒤 이음의 교차각을 같게 한다.

자동차규칙 제6조는 자동차의 차량총중량은 20톤(승합자동차 30톤, 화물자동차 및 특수자동차 40톤), 축중은 10톤, 윤중은 5톤을 초과하지 않도록 규정하고 있다.

브레이크 페달은 지렛대 원리로 밟는 힘을 증대시킨다. 푸시로드에 작용하는 힘 = 페달 답력 × 레버비 = 200[N] × 5 = 1000[N]이다. 이 힘이 마스터 실린더 피스톤을 밀어 유압을 발생시키며, 배력장치가 있으면 여기에 다시 배력이 더해진다.

트라이포드 조인트는 스파이더에 끼워진 3개의 롤러가 튤립 하우징의 홈 안에서 구르고 미끄러지며 동력을 전달하는 등속 조인트로, 축 방향 이동(플런징)이 가능하여 현가장치의 상하 운동에 따른 드라이브 샤프트 길이 변화를 흡수한다. 허용 굴절각이 작으므로 변속기(차동장치) 쪽 인보드에 사용되고, 조향으로 큰 굴절각이 필요한 바퀴 쪽 아웃보드에는 버필드(제파) 조인트가 사용된다.

자동차의 공기압 고무타이어는 트레드 요철형 무늬의 깊이를 1.6mm 이상 유지하여야 한다. 측정값 1.5mm는 한계값 1.6mm에 미달하므로 부적합이며, 나머지는 모두 1.6mm 이상이므로 적합하다.

감쇠력 가변 쇽업소버는 상부의 액추에이터(스텝 모터 또는 솔레노이드)가 컨트롤 로드를 회전시켜 피스톤의 오일 통로(오리피스) 크기를 바꾼다. 통로 단면적을 작게 하면 오일 흐름 저항이 커져 감쇠력이 증가(Hard)하고, 크게 하면 감쇠력이 감소(Soft)한다.

맥퍼슨 스트럿형은 쇽업소버를 내장한 스트럿에 코일 스프링을 끼우고, 스트럿 위쪽은 차체에 인슐레이터로, 아래쪽은 조향 너클과 로어 컨트롤 암(볼 조인트)에 연결한 형식이다. 어퍼 컨트롤 암이 없어 위시본형보다 구조가 간단하고 부품 수가 적으며, 엔진룸 공간 활용이 좋고 스프링 아래 질량이 작아 승차감과 로드 홀딩이 좋다. 어퍼 컨트롤 암은 위시본형의 구성 부품이다.

자동차 및 자동차부품의 성능과 기준에 관한 규칙 제19조에 따라 차량총중량이 3.5톤 이상인 화물자동차·특수자동차 및 연결자동차는 승용차 등이 뒤에서 추돌할 때 밑으로 파고드는 것을 막기 위한 후부안전판을 설치하여야 한다. 후부안전판은 가장 아랫부분과 지상과의 간격이 550 mm 이내이고, 차량 수직 방향의 단면 최소 높이는 100 mm 이상이어야 한다.

자동차관리법 시행규칙 별표 15의2에 따른 정기검사 유효기간은 비사업용 승용자동차의 경우 신조차로서 신규검사를 받은 것은 최초 4년, 그 이후에는 2년이다. 사업용 승용자동차는 최초 2년·이후 1년이고, 경형·소형의 승합 및 화물자동차(비사업용)는 1년이다.

자동차관리법 제34조에 따라 자동차의 구조·장치 중 국토교통부령으로 정하는 것을 변경(튜닝)하려면 시장·군수·구청장의 승인을 받아야 한다. 승인 대상 구조는 길이·너비·높이와 총중량이고, 장치는 원동기·동력전달·주행·조향·제동·연료장치 등이다. 총중량이 증가되거나 자동차의 종류가 변경되는 튜닝, 튜닝 전보다 성능·안전도가 저하될 우려가 있는 튜닝은 승인하지 않는다. 승인을 받은 자는 승인일부터 45일 이내에 튜닝 검사를 받아야 한다.

ECS는 차고 센서로 차체와 차축 사이 거리를, 조향 휠 각속도 센서로 급조향 여부를, 스로틀 포지션 센서로 급가속 여부를, 차속 센서로 주행 속도를 검출하여 감쇠력과 차고를 제어한다. G 센서는 차체의 상하(또는 횡) 가속도를 검출해 노면 상태와 롤·바운싱을 판단하는 데 쓰이며, 노면과 타이어의 마찰 계수를 직접 검출하는 센서는 아니다.

휠 얼라인먼트는 타이어 공기압, 적재 상태, 현가·조향 링크의 유격에 따라 값이 달라지므로 측정 전에 모든 타이어 공기압을 규정값으로 맞추고, 차량을 규정 적재(공차) 상태로 수평인 장소에 두며, 볼 조인트·타이로드 엔드·휠 베어링 유격과 타이어 마모를 먼저 점검·수정해야 한다. 앞 타이어 공기압을 임의로 뒤보다 높게 하는 것은 차고를 바꾸어 측정값을 왜곡한다.

스톨 회전수가 규정보다 높으면 변속기 쪽에서 미끄러짐이 있다는 뜻이다. D와 R 레인지 모두에서 높다면 특정 레인지의 클러치가 아니라 양쪽에 공통인 라인 압력이 낮은 것(오일펌프·압력조절밸브 불량, 오일 부족 등)이 원인이다. 엔진 출력 부족이나 스테이터 원웨이 클러치 불량은 스톨 회전수가 규정보다 낮게 나타난다.

벨트식 CVT의 변속비는 (피동 풀리 유효 반지름)÷(구동 풀리 유효 반지름)으로 결정된다. 구동 풀리의 홈 폭이 좁아져 벨트가 큰 반지름 쪽으로 올라가면 동시에 피동 풀리 쪽은 작은 반지름이 되어 변속비가 작아지며(증속 방향), 이는 고속 주행에 알맞은 상태이다. 반대로 구동 풀리 반지름이 작아지면 감속비가 커져 출발·가속에 유리하다.

일반 차동장치는 한쪽 바퀴가 빙판·진흙 등에서 저항이 작아지면 그 바퀴만 헛돌고 반대쪽 바퀴에는 구동력이 전달되지 않는다. 차동제한장치는 이때 차동 작용을 제한하여 접지력이 있는 바퀴에도 구동력을 전달함으로써 발진·탈출 성능과 미끄러운 노면·급가속 시 주행 안정성을 높인다. 종감속비 변경이나 추진축 진동 흡수와는 관계가 없다.

스태빌라이저 바는 토션바 스프링의 일종으로 양 끝이 좌우 현가 암에 연결되고 중앙은 차체에 고정된다. 선회 시 원심력으로 좌우 바퀴가 서로 반대 방향으로 움직이면 바가 비틀려 그 반력으로 롤링을 감소시킨다. 좌우 바퀴가 같은 방향으로 움직이는 직진 요철 통과 시에는 비틀리지 않아 작용하지 않으며, 상하 진동을 흡수하는 것은 스프링과 쇽업소버의 역할이다.

댐퍼 클러치는 일정 차속 이상의 정속 주행 등 토크 증배가 필요 없는 조건에서 펌프 임펠러와 터빈 러너를 기계적으로 직결시켜 유체 슬립에 의한 동력 손실을 없애고 연비를 높인다. 직결되면 엔진 회전수와 터빈(출력) 회전수가 거의 같아지고 토크 증배 작용은 1:1이 되며, 스테이터는 일방향 클러치에 의해 자유 회전 상태이다. 발진·후진·냉간·급가속 시에는 작동하지 않는다.

VDC는 조향각·요레이트·횡가속도·휠속도 신호로 운전자가 의도한 선회와 실제 차체 거동을 비교한다. 오버스티어가 감지되면 선회 바깥쪽 앞바퀴에 제동을 가하여 차체를 선회 바깥쪽으로 되돌리는 모멘트를 만들고 필요 시 엔진 토크를 줄인다. 반대로 언더스티어에서는 선회 안쪽 뒷바퀴에 제동을 가하여 차체를 안쪽으로 회전시킨다.

1차 코일 저항은 커넥터를 분리하고 점화 스위치를 OFF 한 상태에서 멀티미터 저항 레인지로 1차 단자(+, −) 사이를 측정하며, 굵고 권수가 적은 1차 코일은 수 Ω 이하로 2차 코일(수 kΩ~수십 kΩ)보다 훨씬 작다. 측정값이 무한대이면 코일이 끊어진 단선이며, 단락이면 규정값보다 훨씬 작은 값(0Ω에 가까움)이 나온다.

전압강하는 회로의 두 지점 사이 전압 차이이므로 10.2[V]−9.8[V]=0.4[V]이다. 시동 회로의 전압강하는 반드시 크랭킹 중(부하 상태)에 측정하며, 값이 규정보다 크면 케이블·단자의 부식이나 접속 불량을 점검한다.

자동차규칙상 경음기는 일정한 크기의 경적음을 동일한 음색으로 연속하여 낼 수 있어야 하고, 앞면창유리에는 창닦이기·세정액 분사장치 등을 설치해야 한다. 창유리 가시광선 투과율 기준은 앞면창유리 70% 이상, 운전자좌석 좌우 옆면창유리 40% 이상이므로 옆면창유리를 70% 이상이라고 한 것이 틀리다.

원격 시동은 스마트폰 앱의 요청이 텔레매틱스 서버와 이동통신망을 거쳐 차량 통신 모듈로 전달되고, 차량 제어기가 변속레버 P·후드 닫힘·도어 잠김 등 안전 조건을 확인한 뒤 시동한다. 운전자 조작이 없으면 일정 시간 후 자동 정지한다. 원격 시동 상태에서 주행하려면 반드시 실내의 스마트키 인증(이모빌라이저 인증)을 거쳐야 하며, 인증 없이 변속하면 시동이 꺼지도록 되어 있어 도난을 방지한다.

기동전동기 분해 점검 시 전기자 코일은 그로울러 테스터로 단락을, 정류자는 언더컷 깊이와 마모를, 브러시는 길이(1/3 이상 마모 시 교환)를 점검한다. 오버러닝 클러치는 한쪽 방향으로만 회전하고 반대 방향은 잠겨야 정상이며, 양방향 모두 자유롭게 돌면 클러치가 미끄러지는 불량이다.

LED 헤드램프는 필라멘트가 없는 반도체 발광소자와 구동회로·방열판이 하나의 모듈로 구성되어 있어 전구 단위가 아니라 모듈(또는 램프 어셈블리) 단위로 교환한다. 작업 전 배터리 (-)단자를 분리하고, 교환 후에는 전조등 시험기로 광축을 안전기준에 맞게 조정하며 방열판·냉각팬의 작동을 확인한다.

점화플러그의 전극 간극이 규정보다 커지면 불꽃을 튀기는 데 필요한 요구 전압이 높아져 고속·고부하에서 실화가 발생하기 쉽다. 이리듐·백금 플러그는 가는 중심 전극이 손상될 수 있어 간극을 임의 조정하지 않으며, 내마모성이 커서 니켈 플러그보다 교환 주기가 길다. 체결은 토크렌치로 규정 토크를 지킨다.

방향지시등은 플래셔 유닛이 회로 부하(전구 전력)에 맞추어 점멸 주기를 결정하므로 한쪽 전구가 단선되어 부하가 줄면 그쪽만 점멸이 빨라진다. 플래셔 유닛 불량이나 퓨즈 단선, 비상경고등 스위치 불량은 좌우 양쪽에 함께 영향을 주므로 한쪽만 빨라지는 원인으로는 적합하지 않다.

벨트 장력은 풀리 사이 벨트 중간을 약 10 kgf(98 N)로 눌렀을 때의 처짐량 또는 장력계 측정값이 규정 범위에 있는지로 점검하고, 오토 텐셔너 차량은 텐셔너의 지시 마크 위치로 확인한다. 장력이 부족하면 벨트가 미끄러져 발전기 회전이 떨어지므로 충전 부족(출력 저하)과 소음·과열이 생기고, 장력이 너무 크면 발전기·물펌프 베어링이 조기 마모된다.

점화 2차 파형에서 점화(피크) 전압은 플러그 간극에서 불꽃을 튀기는 데 필요한 전압이므로, 간극이 크거나 2차 회로 저항이 크면 피크 전압이 높아지고 코일 에너지가 빨리 소모되어 스파크 시간이 짧아진다. 반대로 간극이 작거나 플러그가 카본으로 오손되어 누전되거나 혼합기가 농후하면 피크 전압이 낮고 스파크 시간이 길어진다. 따라서 피크 전압이 높고 스파크 시간이 짧은 실린더는 플러그 간극 과대를 의심한다.

전압강하 시험은 회로에 전류가 흐르는 상태에서 두 지점 사이의 전압 차이를 재는 것이므로, 전압계를 발전기 B 단자와 축전지 (+) 단자에 병렬로 연결하고 엔진을 운전하며 전기 부하를 건 상태에서 측정한다. 접지 쪽은 발전기 몸체와 축전지 (-) 단자 사이를 같은 방법으로 측정한다. 전압강하가 규정값보다 크면 배선·커넥터·단자의 접촉 저항이 큰 것이므로 접촉 상태가 불량한 것이며, 엔진 정지 상태나 저항계 직렬 연결로는 측정할 수 없다.

고속 CAN은 CAN-H·CAN-L 두 선의 양 끝에 120 Ω 종단저항이 하나씩 병렬로 연결되어 있어 정상이면 두 선 사이 저항이 약 60 Ω이고, 하나가 단선되면 약 120 Ω으로 측정된다. 파형은 CAN-H와 CAN-L이 서로 대칭으로 나타나며, 열성(recessive) 상태에서는 두 선 모두 약 2.5 V이고 우성(dominant) 상태에서 CAN-H가 약 3.5 V, CAN-L이 약 1.5 V가 된다.

컨덕턴스 방식 배터리 진단기는 축전지의 규격 CCA를 입력한 뒤 측정 CCA와 비교하여 양호·충전 후 재시험·교환 등으로 판정한다. CCA는 -18℃에서 30초간 방전하여 단자 전압 7.2V 이상을 유지할 수 있는 전류로 정의된다. '충전 후 재시험' 판정은 충전 부족 상태라 성능을 확정할 수 없다는 뜻이므로, 완전 충전 후 다시 시험하여 판정해야 하며 곧바로 교환하지 않는다.

발전기 출력 전압은 엔진 약 2000 rpm에서 축전지 단자 전압이 약 13.5~14.8 V 범위이면 정상이다. 16.5 V는 규정보다 훨씬 높은 과충전 상태로, 로터 코일의 여자 전류를 제어하여 출력 전압을 일정하게 유지하는 전압 조정기(IC 레귤레이터)의 불량이 원인이다. 벨트 장력 부족, 스테이터 코일 단선, 출력선 접촉 저항 과대는 모두 축전지 단자 전압이 낮게 측정되는 원인이다.

스캔툴의 서비스 데이터에서는 BCM에 들어오는 각 스위치·센서의 입력 상태를 확인하고, 강제 구동(액추에이터 검사) 기능으로는 BCM의 출력 회로와 액추에이터의 작동을 확인한다. 강제 구동은 입력 스위치와 관계없이 BCM이 직접 출력을 내보내는 것이므로, 이때 액추에이터가 작동하지 않으면 출력 회로·액추에이터·배선 쪽 고장이며 입력 스위치 접점 불량으로 판정하지 않는다.

에어백 작업은 축전지 (-) 단자를 분리한 뒤 에어백 제어기의 백업 전원(콘덴서)이 방전되도록 제조사 규정 시간(수 분) 이상 기다린 후 시작한다. 인플레이터 회로에 멀티미터로 저항을 측정하면 측정 전류로 오전개될 수 있으므로 절대 측정하지 않는다. 탈거한 모듈은 오전개에 대비하여 전개면(커버)이 위를 향하도록 평평한 곳에 보관하고, 폐기할 때는 규정 절차에 따라 전개시킨 후 처리한다.

연료전지는 연료극(-)에 공급된 수소가 백금 촉매에 의해 수소 이온과 전자로 분리되고, 수소 이온은 고분자 전해질막을 통과하며 전자는 외부 회로를 흘러 전류가 된다. 공기극(+)에서는 수소 이온·전자·산소가 결합하여 물이 생성되므로 배출물은 물뿐이다. 셀 1개의 전압은 1V 미만(부하 시 약 0.6~0.7V)으로 낮기 때문에 수백 개의 셀을 직렬로 적층하여 고전압 스택을 구성한다.

회생 제동은 감속·제동 시 구동 모터를 발전기로 전환하여 운동 에너지를 전기로 바꾸고, 인버터를 통해 고전압 배터리를 충전하면서 그 발전 부하를 제동력으로 이용하는 것이다. 회생 제동만으로 부족한 제동력은 유압 브레이크가 보충하도록 협조 제어한다. 배터리 SOC가 높거나(만충 부근) 배터리 온도가 비정상이면 과충전을 막기 위해 회생 제동량을 오히려 제한하므로, SOC가 높을수록 늘린다는 설명은 틀리다.

자동차규칙은 후미등(제42조)과 제동등(제43조)의 등광색을 적색으로, 방향지시등(제44조)은 호박색으로 정하고 있다. 후퇴등(제39조)은 후진 시 뒤쪽을 비추고 후진을 알리는 등화이므로 등광색이 백색이어야 한다. 그 밖에 차폭등·번호등·전조등도 백색이다.

2차 파형의 점화(피크) 전압은 점화 플러그 간극의 절연을 깨고 불꽃을 튀기는 데 필요한 전압으로, 플러그 간극이 크거나 혼합기가 희박하거나 압축 압력이 높을수록, 또 고압 케이블 저항이 클수록 높아진다. 반대로 플러그 오손(누전), 농후한 혼합기, 낮은 압축 압력은 점화 전압을 낮춘다. 점화 뒤에 이어지는 연소(스파크) 구간은 불꽃이 유지되는 동안의 낮은 전압 구간이다.

인버터 내부에는 대용량 평활 커패시터가 있어 메인 릴레이를 바로 닫으면 큰 돌입 전류가 흘러 릴레이 접점 융착이나 커패시터·인버터 손상이 생길 수 있다. 그래서 키 ON 시 먼저 (-) 메인 릴레이와 프리차지 릴레이를 닫아 프리차지 저항을 통해 커패시터를 서서히 충전하고, 커패시터 전압이 배터리 전압 근처에 도달하면 (+) 메인 릴레이를 닫고 프리차지 릴레이를 연다. 과충방전 차단·셀 밸런싱은 BMS, 12V 충전은 LDC의 기능이다.

리튬이온 배터리는 납산·니켈-수소 배터리보다 에너지 밀도와 셀 전압(약 3.6~3.7V)이 높고 자기 방전이 적으며, 메모리 효과가 거의 없어 잔량에 관계없이 수시로 충전할 수 있다. 다만 과충전·과방전과 고온에 약하므로 배터리 관리 시스템(BMS)이 셀 전압·온도·SOC를 감시하고 셀 밸런싱을 수행한다. 메모리 효과는 니켈-카드뮴 배터리의 특성이다.

병렬형 하이브리드는 고전압 배터리 SOC가 충분하고 출발·저속·저부하 정속 주행처럼 요구 구동력이 작을 때 엔진을 정지하고 모터만으로 주행하는 EV 모드를 유지한다. 급가속으로 큰 구동력이 필요하거나 고속 주행, SOC 부족, 엔진·촉매 냉간, 난방 부하가 클 때는 HCU가 엔진을 시동하여 엔진+모터(HEV 모드)로 전환한다.

그로울러 시험기는 교류 자장으로 전기자 코일에 전압을 유도하는데, 코일이 단락되어 있으면 단락 회로에 큰 전류가 흘러 철심 표면에 강한 자장이 생기고 그 위에 댄 철편이 흡인되어 진동한다. 접지 시험은 테스트 리드를 정류자 편과 전기자 축(철심)에 대어 램프가 켜지는지로, 단선 시험은 인접한 정류자 편 사이에 리드를 대어 램프가 꺼지는지로 판정한다.

AGM(Absorbent Glass Mat) 배터리는 전해액을 유리섬유 매트에 흡수시킨 밀폐형(VRLA) 납산 배터리로, 누액이 없고 진동에 강하며 내부 저항이 작아 충전 수용성과 사이클 수명이 우수하여 시동·정지를 반복하는 ISG 차량에 사용된다. 밀폐형이므로 전해액을 꺼내 비중을 잴 수 없고, 충전 상태는 개방 전압(OCV)이나 배터리 테스터로 점검한다.

하인리히의 도미노 이론은 재해가 사회적 환경 및 유전적 요소(1단계)→개인적 결함(2단계)→불안전한 행동 및 불안전한 상태(3단계)→사고(4단계)→재해(5단계)의 순서로 연쇄하여 발생한다고 보며, 이 가운데 3단계인 불안전한 행동·상태를 제거하면 연쇄가 끊겨 재해를 예방할 수 있다고 설명한다.

직렬형 하이브리드는 엔진이 발전기만 돌려 전기를 만들고 바퀴는 전동기만으로 구동하므로 엔진과 바퀴 사이에 기계적 연결이 없다. 병렬형은 엔진과 전동기가 모두 바퀴에 동력을 전달할 수 있으며, 복합(직·병렬)형은 유성기어식 동력분배장치를 두어 엔진 동력의 일부는 발전, 일부는 구동에 사용한다.

완속 충전은 교류 220V를 차량에 탑재된 OBC(On-Board Charger)가 직류로 변환하여 고전압 배터리를 충전하는 방식으로, 완속 충전기와 휴대용 충전 케이블(ICCB) 모두 여기에 속한다. 급속 충전은 충전기 내부에서 교류를 고전압 직류로 변환하여 OBC를 거치지 않고 배터리에 직접 공급하므로 충전 전력이 크고 시간이 짧다.

안전 플러그를 탈거해도 고전압 배터리 팩 내부와 인버터 커패시터에는 잔류 전하가 남아 있으므로 규정 시간 동안 방전을 기다린 뒤 검전기로 전압을 확인해야 하며, 작업 중에는 항상 절연장갑(1,000V급)과 절연 공구를 사용해야 한다. 절연장갑은 사용 전 공기를 넣어 핀홀 여부를 점검한다.

연료전지 스택은 고분자 전해질막(PEM)·촉매층·분리판으로 된 단위 셀을 수백 장 직렬로 쌓아 필요한 전압을 얻으며, 연료극에 수소, 공기극에 공기(산소)를 공급하여 물과 전기를 만든다. 스택의 출력은 직류(DC)이므로 정류가 필요 없고, 컨버터를 거쳐 배터리 충전이나 인버터를 통한 모터 구동에 사용된다. 고압 수소는 레귤레이터로 감압되고 미반응 수소는 재순환 장치로 되돌려진다.

산업안전보건기준에 관한 규칙 제32조는 작업 조건별로 지급·착용해야 할 보호구를 정하고 있다. 물체가 흩날릴 위험이 있는 작업은 보안경, 용접 시 불꽃·물체가 흩날릴 위험이 있는 작업은 보안면, 감전 위험 작업은 절연용 보호구, 분진이 심하게 발생하는 하역작업은 방진마스크이다. 방열복은 고열에 의한 화상 위험이 있는 작업에 지급한다.

연료전지 자동차는 스택에서 수소와 산소의 전기화학 반응으로 발전한 전력과 고전압 배터리의 전력으로 구동모터를 돌린다. 정속 주행 시는 스택 전력이 주가 되고, 고부하 시는 배터리가 어시스트하며, 감속·제동 시는 회생제동으로 배터리를 충전한다. 스택은 발전만 하는 장치이므로 회생 전력으로 물을 분해하지 않는다.

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.

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.

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.

SOC(State Of Charge)는 배터리 잔존 용량의 비율로, BMS가 셀 전압·전류 적산·온도 등으로 연산한다. 계기판의 주행가능거리는 남은 에너지(SOC)에 최근 주행 전비를 곱해 예측하므로, 같은 SOC라도 히터·에어컨 사용, 주행 패턴, 외기온에 따라 표시값이 달라진다.

안전 플러그를 탈거해도 인버터 내부의 평활 커패시터에 고전압 전하가 남아 있으므로 5분 이상(제작사 정비지침에 따름) 대기하여 방전시킨 뒤, 고전압 단자 간 전압이 30V 이하임을 측정 확인하고 작업한다. 작업 순서는 IG OFF → 12V 배터리 (-) 분리 → 절연 장갑 착용 → 안전 플러그 탈거 → 대기 → 잔류 전압 확인이다.

회로도의 배선 표기에서 숫자는 도체의 단면적[mm²], 사선 앞의 기호는 바탕색, 사선 뒤의 기호는 줄무늬 색을 나타낸다. B는 Black(검정), Y는 Yellow(노랑)이므로 0.85 B/Y는 단면적 0.85 mm²의 검정 바탕·노랑 줄무늬 배선이다. 청색은 L(Blue)로 표기한다.

ISG는 브레이크 페달을 밟아 차속이 0이 되면 엔진을 자동 정지시키는 것이 기본 작동 조건이다. 그러나 배터리 SOC가 낮거나, 냉각수 온도가 규정 이하이거나, 후드 열림·안전벨트 해제·에어컨 최대 부하·급경사 등 안전과 재시동에 문제가 될 조건이면 엔진을 정지시키지 않는다.

자동차정비용 리프트는 정격(적재) 하중을 초과하여 사용해서는 안 되며, 차량을 올리기 전 받침대의 지지점을 확인하고 올린 뒤에는 잠금장치가 걸린 것을 확인한다. 잭은 들어 올리는 용도이므로 잭만으로 지지한 채 하부에 들어가지 말고 반드시 안전 스탠드로 받친다.

R-1234yf는 HFO계 냉매로 ODP가 0이고 GWP가 약 4로 R-134a(약 1,430)보다 매우 낮다. 약가연성(A2L)이므로 화기를 피하고 전용 회수·충전 장비를 사용해야 하며, 냉매별로 서비스 포트 규격이 다르고 혼합 충전은 금지된다.

고속 CAN 버스는 양 끝에 120Ω 종단저항이 하나씩 있고, CAN-High와 CAN-Low 사이에서 보면 두 저항이 병렬로 연결된다. 따라서 측정 저항은 120×120/(120+120)=60Ω이며, 120Ω이 측정되면 종단저항 하나가 끊어진 것으로 판단한다.

전기자동차의 구동 모터는 저속에서도 큰 토크를 내고 회전 범위가 넓으므로 다단 변속기 대신 고정 감속비의 감속기를 사용한다. 감속기는 모터 회전을 감속하여 토크를 키우고 내부의 차동 기어로 좌우 바퀴에 동력을 나누며, 후진은 모터의 회전 방향을 바꾸어 하므로 후진 기어가 없다.

렌치·스패너는 미끄러졌을 때 다치지 않도록 몸 쪽으로 당기면서 사용한다. 자루에 파이프를 끼워 연장하면 공구가 파손되거나 볼트가 손상되므로 금지하고, 드라이버는 나사를 돌리는 용도로만 쓰며, 규정 토크가 지정된 볼트는 토크 렌치로 조인다.

직렬로 연결된 배터리 셀은 사용 중 전압(충전 상태)에 편차가 생기는데, 셀 밸런싱은 전압이 높은 셀을 방전시키는 등의 방법으로 편차를 줄여 특정 셀의 과충전·과방전을 막고 팩 전체 용량을 최대로 사용하게 한다. 고전압을 12V로 낮추는 것은 LDC(저전압 직류변환기)의 기능이다.

고전압 차량 작업은 시동 OFF 후 안전 플러그(서비스 플러그)를 분리하고 인버터 내부 콘덴서의 잔류 전하가 방전되도록 일정 시간(보통 5분 이상) 기다린 뒤, 절연 보호구를 착용하고 진행한다. 분리한 안전 플러그는 작업자가 직접 보관하고 작업 중 표지를 붙여 다른 사람이 임의로 다시 연결하지 못하게 해야 한다.

병렬 회로의 전체 전력은 48W×2=96W이고, P=VI에서 I=96/12=8A이다. 퓨즈는 정상 작동 전류(8A)보다 약간 큰 정격을 선정해야 하므로 10A 퓨즈가 적절하며, 5A 퓨즈는 정상 작동 중에도 끊어진다.

전기 모터만으로 저속 주행하거나 후진할 때는 엔진 소음이 없어 보행자가 차량의 접근을 알아차리기 어렵다. VESS는 이때 차량 앞쪽 스피커에서 가상의 엔진음을 발생시켜 보행자·자전거 이용자에게 접근을 알리는 보행자 보호 장치이며, 일정 속도(약 20~30km/h) 이상에서는 타이어·바람 소음이 커지므로 작동을 멈춘다.

셀을 직렬로 연결하면 전압은 셀 전압의 합이 되고 용량(Ah)은 그대로이다. 따라서 팩 공칭전압 = 3.75[V] × 72 = 270[V]이다. 국내 병렬형 하이브리드 승용차의 고전압 배터리가 이 구성(270V급)을 사용한다.

전조등 광축은 공차상태에 운전자 1인이 승차하고 타이어 공기압을 규정값으로 한 상태에서 전조등 시험기로 측정하며, 규정에서 벗어나면 전조등 유닛 뒷면의 조정 스크루(에이밍 스크루)를 돌려 맞춘다. 조정 스크루는 상하 조정용과 좌우 조정용이 각각 있어 광축을 상하·좌우 모두 조정할 수 있다.

프리텐셔너는 충돌 시 에어백 컨트롤 유닛이 보낸 점화 신호로 가스 발생기(인플레이터)가 작동하여 벨트를 순간적으로 되감아 승객의 전방 이동을 억제하고, 이어서 전개되는 에어백의 보호 효과를 높인다. 화약식 가스 발생기를 사용하므로 한 번 작동하면 재사용할 수 없고 반드시 새것으로 교환해야 한다.

HSG는 엔진 크랭크축 풀리와 벨트로 연결된 기동발전기로, EV 주행 중 엔진을 시동하고 엔진 동력으로 발전하여 고전압 배터리를 충전하며, 엔진 클러치를 결합하기 전에 엔진 회전수를 구동 모터 회전수와 동기화한다. 바퀴를 구동하는 것은 변속기에 연결된 구동 모터이며 HSG는 바퀴에 직접 연결되지 않는다.

MCU(인버터)는 고전압 배터리의 직류를 3상 교류로 바꿔 구동 모터에 공급하고 HCU의 명령대로 모터의 토크·회전속도를 제어하며, 회생 제동 시에는 모터가 발전한 교류를 직류로 정류하여 고전압 배터리를 충전한다. 고전압 직류를 12V로 낮추어 보조 배터리를 충전하는 것은 LDC(저전압 직류 변환장치)의 기능이다.

OR 게이트(논리합)는 두 입력 중 어느 하나라도 1이면 출력이 1이 되고, 두 입력이 모두 0일 때만 출력이 0이 된다. 따라서 A=0, B=0인 경우에만 출력이 LOW가 된다.