자동차정비기능사 개념 정리

개요

이 단원은 엔진이 어떻게 힘을 만드는지와, 엔진 몸체의 부품이 닳거나 휘었는지 재는 방법을 배웁니다. 연료가 실린더 안에서 타며 피스톤을 밀고, 그 움직임이 크랭크축의 회전으로 바뀌는 흐름을 먼저 잡아 두면 다른 엔진 단원이 쉬워집니다.

4행정 엔진은 피스톤이 네 번 오르내리는 동안 공기를 빨아들이고, 누르고, 태우고, 내보냅니다. 피스톤이 한 번 오르거나 내릴 때마다 크랭크축은 반 바퀴 돌고, 밸브를 여닫는 캠축은 크랭크축보다 천천히 돕니다. 압축비는 피스톤이 맨 아래에 있을 때의 부피가 맨 위에 있을 때 부피의 몇 배인지를 나타내고, 배기량은 피스톤이 한 번 움직이며 밀어내는 원기둥 부피입니다.

엔진을 오래 쓰면 실린더는 폭발 압력과 열이 가장 큰 위쪽이 많이 닳습니다. 압축 압력을 재어 낮은 실린더가 있으면 오일을 조금 넣고 다시 재어 링 쪽인지 밸브 쪽인지 가려냅니다. 크랭크축은 V블록에 올려 다이얼 게이지로 휨을 재고, 베어링 틈은 플라스틱 게이지가 눌린 폭으로 읽습니다.

정비할 때는 정해진 공구와 순서를 지킵니다. 넓은 실린더 헤드는 가운데에서 바깥으로 고르게 조여야 휘지 않고, 그라인더·잭·회전체 근처 작업에서는 보안경과 안전 스탠드처럼 몸을 지키는 장비를 먼저 갖춥니다.

개요

이 단원은 엔진 오일이 엔진 안을 돌며 하는 일과, 오일을 돌리고 거르고 압력을 맞추는 장치를 배웁니다. 오일 상태와 오일 압력을 보면 엔진 속 고장을 짐작할 수 있다는 점이 시험의 핵심입니다.

오일은 금속끼리 직접 닿지 않게 막을 만들어 마찰을 줄이고, 열을 가져가며, 피스톤과 실린더 사이를 막고, 때와 녹을 막습니다. 오일 팬의 오일은 펌프가 빨아올려 여과기를 지나 크랭크축·캠축 베어링으로 보내고, 너무 높은 압력은 유압 조절 밸브가 되돌려 보내 낮춥니다.

오일 압력이 높거나 낮은 데는 까닭이 있습니다. 오일이 잘 못 빠져나가면 압력이 오르고, 오일이 모자라거나 묽어지거나 틈이 커지면 압력이 내려갑니다. 오일 색도 단서가 되어, 물이 섞이면 뿌옇게 되고 오래 쓰면 검게 변합니다.

다 쓴 오일은 땅과 물을 더럽히므로 따로 모아 처리 업체에 넘깁니다. 오일 양은 평평한 곳에서 엔진을 끄고 잠시 기다렸다가 게이지로 봅니다.

개요

이 단원은 엔진이 너무 뜨거워지지도, 너무 차가워지지도 않게 온도를 맞추는 냉각 장치를 배웁니다. 냉각수가 엔진 물재킷과 라디에이터 사이를 도는 길을 머릿속에 그려 두면 부품의 역할이 저절로 정리됩니다.

워터 펌프가 냉각수를 돌리고, 서모스탯은 엔진이 차가울 때 라디에이터로 가는 길을 막았다가 데워지면 엽니다. 라디에이터는 바람으로 냉각수를 식히고, 전동 팬은 수온이 높을 때 모터로 돌아 바람을 보탭니다. 라디에이터 캡은 압력을 걸어 냉각수가 쉽게 끓지 않게 하고, 식을 때는 보조 탱크의 냉각수를 다시 받아들입니다.

과열은 냉각수가 열을 충분히 옮기지 못할 때 생기고, 과냉은 서모스탯이 열린 채 굳었을 때 생깁니다. 라디에이터가 얼마나 막혔는지는 새것과 비교해 물이 덜 들어가는 비율로 판단합니다.

냉각 장치를 다룰 때는 화상을 가장 조심합니다. 뜨거운 엔진의 캡은 열지 않고, 새는 곳은 엔진이 식은 뒤 압력 시험기로 찾으며, 부동액은 정해진 농도로 넣고 다 쓴 것은 따로 처리합니다.

개요

이 단원은 연료를 알맞은 양만큼 엔진에 넣는 장치를 가솔린, 디젤, LPG 로 나누어 배웁니다. 전자제어 엔진에서는 여러 센서가 엔진 상태를 알려 주고 ECU 가 인젝터를 여는 시간을 정한다는 흐름이 중심입니다.

가솔린 엔진은 공기와 연료를 이론 공연비 부근으로 섞어 태웁니다. 인젝터는 전기가 흐르는 동안만 열리는 밸브이고, 연료 압력 조절기는 흡기다기관 압력에 맞춰 연료 압력을 조절해 분사량이 여는 시간만으로 정해지게 합니다. 수온 센서, 스로틀 위치 센서, 산소 센서는 각각 냉각수 온도, 스로틀 밸브가 열린 정도, 배기 속 산소를 알려 줍니다.

노킹은 연료가 제때가 아닌 때에 타며 두드리는 현상입니다. 가솔린은 스스로 불붙지 않게 하는 쪽이, 디젤은 빨리 불붙게 하는 쪽이 대책이어서 두 엔진의 대책이 반대 방향입니다. 커먼레일 디젤은 고압 펌프가 레일에 연료를 모아 두고 인젝터가 여러 번 나누어 뿜습니다.

LPG 는 압력을 받아 액체로 저장했다가 베이퍼라이저에서 기체로 바꿔 씁니다. 공기보다 무거워 새면 낮은 곳에 고이므로 비눗물로 새는 곳을 확인하고 환기에 신경 씁니다.

개요

이 단원은 엔진에 공기를 넣는 흡기 장치와, 배기가스 속 해로운 물질을 줄이는 장치를 배웁니다. 어떤 가스가 어디서 생기고 어떤 장치가 그 가스를 맡는지 짝을 짓는 것이 시험의 중심입니다.

가솔린 엔진의 해로운 배출가스는 일산화탄소, 탄화수소, 질소산화물입니다. 배기관의 삼원 촉매가 세 가지를 한꺼번에 바꾸고, 질소산화물은 연소 온도를 낮추는 배기가스 재순환으로도 줄입니다. 연료 탱크에서 증발한 가스는 캐니스터가, 크랭크실로 새어 나온 블로바이 가스는 PCV 밸브가 흡기 쪽으로 보내 다시 태웁니다.

디젤 엔진은 매연을 걸러 태우는 DPF 와, 요소수로 질소산화물을 바꾸는 SCR 을 씁니다. 터보차저는 배기가스의 힘으로 공기를 눌러 넣고, 인터쿨러는 그 공기를 식혀 더 많이 들어가게 합니다.

배기 연기의 색은 고장을 알려 줍니다. 흰 연기는 오일이 타는 것, 검은 연기는 연료가 너무 진한 것을 뜻하며, 공기청정기가 막혀도 검은 연기가 납니다. 배출가스 기준은 대기환경보전법에 정해져 있습니다.

개요

이 단원은 가솔린 엔진에서 혼합기에 불을 붙이는 점화 장치를 배웁니다. 배터리의 12V 를 수만 볼트로 높여 알맞은 순간에 점화플러그로 보내는 과정이 이 단원의 줄거리입니다.

점화 코일은 1차 코일과 2차 코일이 한 철심에 감긴 변압기입니다. 파워 트랜지스터가 ECU 신호에 따라 1차 전류를 흘렸다가 끊으면, 그 순간 2차 코일에 높은 전압이 생깁니다. 배전기가 없는 DLI 는 코일 하나가 두 실린더를 함께 맡거나 실린더마다 코일을 하나씩 답니다.

점화플러그는 열을 내보내는 정도에 따라 냉형과 열형으로 나누고, 전극 틈이 넓을수록 불꽃을 튀기기 어렵습니다. 점화 시기는 크랭크각 센서와 캠축 위치 센서로 피스톤 위치를 알아 정하며, 엔진이 빨리 돌수록 앞당기고 노킹이 생기면 늦춥니다.

점화 2차 회로에는 매우 높은 전압이 흐르므로 맨손으로 만지지 않습니다. 플러그 틈은 간극 게이지, 코일 저항은 회로 시험기, 점화 상태는 파형으로 점검합니다.

개요

이 단원은 엔진 동력을 끊었다 이었다 하는 클러치와, 기어를 바꿔 힘과 속도를 조절하는 수동변속기를 배웁니다. 페달 유격에 따른 고장과, 변속기 안의 작은 장치들이 각각 무엇을 막는지가 시험에 자주 나옵니다.

클러치는 플라이휠과 압력판 사이에 클러치판을 끼워 마찰로 동력을 전합니다. 페달을 밟으면 릴리스 베어링이 다이어프램 스프링을 눌러 압력판이 물러나고 동력이 끊깁니다. 클러치판에는 붙을 때의 충격을 받는 비틀림 스프링과 고르게 닿게 하는 쿠션 스프링이 있습니다.

유격이 맞지 않으면 클러치가 미끄러지거나 잘 끊어지지 않습니다. 유압식 클러치는 라인에 공기가 들어가면 페달이 쑥 들어가므로 공기빼기를 합니다.

수동변속기의 싱크로메시는 기어의 속도를 맞춰 주고, 인터록은 두 기어가 한꺼번에 물리지 않게 하며, 로킹 볼은 넣은 기어가 빠지지 않게 붙잡습니다. 엔진 회전은 변속기와 종감속 장치를 차례로 지나며 줄어드므로 두 감속비를 곱해 총감속비를 구합니다.

개요

이 단원은 변속기에서 나온 동력이 바퀴까지 가는 길을 배웁니다. 뒷바퀴 굴림 차는 추진축을 지나 종감속·차동 장치에서 방향과 속도가 바뀌고, 앞바퀴 굴림 차는 등속 조인트가 달린 드라이브 샤프트로 바퀴를 돌립니다.

추진축에는 각도 변화를 받는 자재 이음과 길이 변화를 받는 슬립 이음이 있습니다. 차동 장치 앞의 구동 피니언과 링 기어가 회전을 크게 줄이는데, 이 비율을 종감속비라고 합니다. 하이포이드 기어는 피니언을 아래쪽으로 내려 달아 차체 바닥을 낮게 만듭니다.

차동 장치는 선회할 때 좌우 바퀴가 다른 속도로 돌 수 있게 합니다. 좌우 회전수의 합이 늘 링 기어 회전수의 두 배이므로, 한쪽 바퀴가 헛돌면 그쪽만 빨리 돌고 차는 나아가지 못합니다. 이를 막는 것이 차동 제한 장치입니다.

차축은 차 무게를 누가 받느냐에 따라 나뉩니다. 무게를 하우징이 다 받는 전부동식은 대형차에 쓰입니다. 등속 조인트 부트가 찢어지거나 추진축이 휘면 소음과 진동이 생기므로 일찍 점검합니다.

개요

이 단원은 바퀴가 차체에 달린 각도인 휠 얼라인먼트와, 타이어의 표시·공기압·균형을 배웁니다. 각도의 이름이 비슷해 헷갈리기 쉬우므로 어느 방향에서 본 각도인지로 정리하는 것이 가장 빠릅니다.

앞에서 보면 바퀴 위쪽의 기울기와 조향축의 기울기가 보이고, 옆에서 보면 조향축이 뒤로 누운 정도가 보이며, 위에서 보면 양쪽 바퀴 앞쪽이 모인 정도가 보입니다. 각각 핸들을 가볍게 하고, 곧게 가게 하고, 타이어가 끌리지 않게 하는 일을 나누어 맡습니다. 바퀴의 모임은 타이로드를 돌려 맞춥니다.

타이어는 공기압이 맞지 않으면 닳는 모양이 달라지고, 바퀴의 무게 균형이 깨지면 위아래로 튀거나 좌우로 떨립니다. 타이어 옆면 숫자는 폭, 높이 비율, 구조, 휠 지름을 차례로 나타냅니다.

고속에서 공기압이 낮으면 타이어가 물결처럼 떨리는 스탠딩 웨이브가, 빗길에서 홈이 얕으면 물 위에 뜨는 수막현상이 생깁니다. 그래서 트레드 깊이는 규칙으로 최소 기준을 정해 두고 있습니다.

개요

이 단원은 페달을 밟는 힘을 기름의 압력으로 바꿔 네 바퀴를 세우는 유압식 제동 장치를 배웁니다. 압력이 전해지는 길과, 그 길에 공기나 열이 끼어들 때 생기는 고장이 시험의 중심입니다.

페달을 밟으면 배력 장치가 힘을 키워 마스터 실린더를 밀고, 생긴 압력이 파이프를 따라 캘리퍼와 휠 실린더에 똑같이 전해집니다. 디스크 브레이크는 패드가 원판을 양쪽에서 집고, 드럼 브레이크는 슈가 드럼 안쪽을 밀어 세웁니다. 마스터 실린더는 회로에 약간의 압력을 남겨 다음 제동을 빠르게 합니다.

브레이크를 오래 쓰면 두 가지 고장이 생깁니다. 브레이크액이 끓어 기포가 생기면 페달이 쑥 들어가고, 마찰재가 너무 뜨거워지면 단단히 밟아도 잘 서지 않습니다. 브레이크액은 습기를 빨아들여 끓는점이 내려가므로 밀봉해 두고 때맞춰 바꿉니다.

급제동 때 바퀴가 잠기지 않게 하는 것이 ABS 입니다. 검사장에서는 제동력 시험기로 좌우 바퀴의 제동력을 재어, 차이가 축 무게에 비해 너무 크지 않은지 확인합니다.

개요

이 단원은 노면 충격을 받아 주고 바퀴를 땅에 붙어 있게 하는 현가장치를 배웁니다. 스프링이 무게와 충격을 받고, 쇼크업소버가 출렁임을 멈추고, 스태빌라이저가 기울기를 줄인다는 세 역할을 먼저 나눠 두면 됩니다.

현가 방식은 좌우 바퀴가 한 축에 묶인 일체 차축식과 따로 움직이는 독립 현가로 나뉩니다. 일체 차축식은 튼튼하고 단순해 화물차에 많이 쓰고, 독립 현가는 바퀴 쪽 무게가 가벼워 승차감이 좋습니다. 승용차 앞바퀴에 많이 쓰는 맥퍼슨형은 쇼크업소버를 기둥으로 삼아 구조가 간단합니다.

차체가 움직이는 모양은 위아래, 앞뒤 끄덕임, 좌우 기울기, 수평 회전의 네 가지로 이름을 붙입니다. 바퀴·차축처럼 스프링 아래에 매달린 무게가 가벼울수록 바퀴가 노면을 잘 따라갑니다.

쇼크업소버는 차를 눌렀다 놓아 보고 오일이 새는지 살펴 점검합니다. 스트럿을 분해할 때는 강하게 눌린 스프링이 튀지 않게 반드시 압축기를 쓰고, 부품을 바꾼 뒤에는 얼라인먼트를 다시 봅니다.

개요

이 단원은 핸들을 돌린 만큼 바퀴의 방향을 바꾸는 조향장치를 배웁니다. 핸들의 회전이 조향 기어에서 줄어들고, 링크를 지나 바퀴를 꺾는 흐름 위에 계산 문제와 고장 문제가 나옵니다.

조향 기어는 핸들을 많이 돌려 바퀴를 조금 움직이게 하여 힘을 덜어 줍니다. 승용차는 피니언이 톱니 막대를 좌우로 미는 형식을 많이 쓰고, 큰 차는 볼 너트형 등을 씁니다. 선회할 때는 안쪽 바퀴가 바깥 바퀴보다 더 꺾여야 바퀴가 미끄러지지 않으며, 핸들을 끝까지 돌렸을 때 바깥 바퀴가 그리는 원의 반지름으로 차가 얼마나 작게 돌 수 있는지를 나타냅니다.

동력 조향장치는 핸들을 가볍게 해 줍니다. 유압식은 엔진이 벨트로 돌리는 펌프의 유압으로 돕고, 유압이 없을 때도 수동으로 조향할 수 있게 하는 밸브를 둡니다. 전동식은 토크 센서가 운전자의 힘을 읽고 모터가 돕습니다.

핸들이 무겁거나 한쪽으로 쏠리면 타이어 공기압부터 봅니다. 그다음 동력 조향 오일, 조향 기어 조정, 얼라인먼트와 브레이크 끌림을 차례로 점검합니다.

개요

이 단원은 차에 전기를 대 주는 배터리와 발전기를 배웁니다. 시동을 걸 때는 배터리가 전기를 주고, 엔진이 돌기 시작하면 발전기가 전기를 만들어 전기 장치를 돌리고 배터리를 다시 채우는 흐름입니다.

납산 배터리는 묽은 황산 속에 극판을 넣은 셀을 여러 개 직렬로 이은 것입니다. 충전 상태는 전해액 비중으로 알 수 있고, 용량은 몇 암페어로 몇 시간 쓸 수 있는지로 나타냅니다. 배터리 여러 개를 이을 때는 직렬이면 전압이, 병렬이면 용량이 늘어납니다.

배터리를 떼고 달 때는 단락이 생기지 않게 순서를 지키고, 충전할 때는 수소 가스와 열을 조심합니다. 방전된 채 오래 두면 극판이 굳어 다시 충전해도 제 성능이 나오지 않습니다.

교류 발전기는 돌아가는 로터가 자석이 되고, 바깥의 스테이터 코일에 교류가 생기며, 다이오드가 이를 직류로 바꿉니다. 전압 조정기는 로터 전류를 조절해 출력 전압을 일정하게 지킵니다. 회로 점검에서는 옴의 법칙으로 전류와 전압을 계산합니다.

개요

이 단원은 멈춰 있는 엔진을 처음 돌려 주는 시동장치를 배웁니다. 시동 스위치를 돌리면 솔레노이드 스위치가 피니언을 밀어 넣고 큰 전류를 전동기로 보내며, 시동이 걸리면 엔진과 전동기 사이를 끊어 주는 순서로 움직입니다.

시동 전동기는 처음에 큰 힘을 내는 직류 직권식입니다. 전기자, 계자 코일, 정류자와 브러시, 오버러닝 클러치, 솔레노이드 스위치로 이루어지며, 솔레노이드 안의 두 코일은 처음에 함께 당기고 접점이 붙으면 한 코일만 남아 붙잡아 둡니다.

시동이 잘 안 될 때는 배터리부터 봅니다. 크랭킹하는 동안 전압이 얼마나 떨어지는지 재고, 단자가 헐겁거나 녹슬었는지 확인합니다. 전동기는 큰 전류를 쓰므로 시험할 때도 짧게 돌립니다.

요즘 차는 키 속 칩이나 스마트키의 암호가 맞아야 시동이 걸립니다. 새 키는 진단 장비로 등록해야 하고, 모양만 같게 깎은 키로는 시동이 걸리지 않습니다.

개요

이 단원은 운전을 편하고 안전하게 돕는 편의장치와, 이들을 묶어 주는 차량 통신을 배웁니다. 스위치와 센서가 보낸 신호를 제어기가 읽고 모터나 램프를 움직이는 입력 → 제어 → 출력의 흐름이 기본입니다.

BCM 은 문·창문·와이퍼·실내등처럼 차체 쪽 장치를 맡는 제어기이고, 여러 제어기는 두 가닥의 CAN 선으로 정보를 나눕니다. 통신선 양 끝에는 신호가 되튀지 않게 저항을 하나씩 달아 둡니다.

파워 윈도는 끼임을 감지하면 되돌아가고, 와이퍼는 간헐 위치에서 쉬었다 움직이며, 뒷유리 열선은 여러 줄의 저항이 나란히 이어져 있습니다. 회로가 끊어진 곳은 작동 중에 전압을 따라가며 찾습니다.

에어백은 작은 전류에도 터질 수 있으므로 전원을 끊고 기다린 뒤 다룹니다. 진단 장비로는 고장 코드와 센서 값을 보고, 부품을 강제로 움직여 보거나 새 키를 등록하는 작업도 합니다.

개요

이 단원은 전조등·방향지시등 같은 등화장치의 회로와 기준, 그리고 회로를 지키는 퓨즈·릴레이와 배선 읽는 법을 배웁니다. 전기 계산은 전력·전압·전류·저항 사이의 관계 몇 가지로 모두 풀립니다.

등화 회로는 전구를 병렬로 이어 각 전구에 같은 전압이 걸리게 합니다. 큰 전류가 흐르는 전조등은 릴레이를 거쳐 켜고, 회로마다 퓨즈를 직렬로 넣어 지나친 전류를 막습니다. 배선에는 굵기와 색이 적혀 있어 회로도와 맞춰 볼 수 있습니다.

전조등 광원은 필라멘트를 달구는 할로겐, 가스를 방전시키는 HID, 반도체가 빛을 내는 LED 가 있습니다. 방향지시등은 정해진 빠르기로 깜빡여야 하며, 한쪽 전구가 나가면 그쪽 깜빡임이 달라져 알 수 있습니다.

불이 어둡다면 전구보다 회로 중간의 접촉 불량을 의심합니다. 전원 전압과 전구 전압을 비교해 그 차이가 어디서 생기는지 구간마다 재어 찾습니다.