굴착기운전기능사 · 장비 원리 과목
굴착기운전기능사 엔진 개념 정리
중요도 ★★★★☆ · 35% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
개요
굴착기는 디젤 엔진으로 움직입니다. 이 단원에서는 4행정 엔진이 힘을 만드는 순서, 디젤 엔진이 가솔린 엔진과 다른 점, 그리고 엔진을 받쳐 주는 연료·윤활·냉각 장치와 흔한 고장을 배웁니다.
4행정 엔진은 공기를 빨아들이는 흡입, 공기를 누르는 압축, 연료가 타며 피스톤을 미는 폭발(동력), 탄 가스를 내보내는 배기의 순서로 한 번의 일을 합니다. 디젤 엔진은 불꽃을 튀기는 점화 플러그가 없고, 공기를 세게 압축해 뜨거워진 곳에 연료를 뿜어 스스로 불이 붙게 합니다. 그래서 추운 날에는 예열 플러그로 연소실을 미리 데워 시동을 돕습니다.
엔진 오일은 부품 사이의 마찰을 줄이고 열을 식히며 틈을 막아 주는 일을 합니다. 냉각 장치는 냉각수를 돌려 엔진 열을 라디에이터로 보내 식히며, 수온 조절기가 냉각수 온도를 알맞게 유지합니다. 엔진이 과열되는 흔한 원인은 냉각수 부족, 느슨한 팬벨트, 막힌 라디에이터, 고장 난 수온 조절기입니다.
핵심 개념
4행정 사이클
피스톤이 네 번 움직이는 동안 흡입 → 압축 → 폭발(동력) → 배기가 한 번씩 일어나 한 번의 일을 합니다. 이 동안 크랭크축은 두 바퀴 돕니다.
외우는 요령'빨고, 누르고, 터지고, 내뱉는다'로 외우세요.
압축 착화
디젤 엔진은 공기만 빨아들여 아주 세게 압축하면 공기가 뜨거워지는데, 여기에 연료를 안개처럼 뿌려 스스로 불이 붙게 합니다. 가솔린 엔진처럼 점화 플러그로 불꽃을 튀기지 않습니다.
외우는 요령디젤은 '눌러서 불', 가솔린은 '불꽃으로 불'.
예열 플러그
추운 날 디젤 엔진의 시동을 돕기 위해 연소실 안 공기를 미리 데워 주는 전기 발열 장치입니다.
외우는 요령겨울 아침 디젤 시동 전에 예열 표시등이 꺼질 때까지 기다리는 이유입니다.
연료 장치의 공기 빼기
연료 계통에 공기가 들어가면 연료가 제대로 뿜어지지 않아 시동이 안 걸리거나 엔진이 꺼집니다. 연료 필터를 갈거나 연료가 바닥났을 때는 공기를 빼 주어야 합니다.
외우는 요령연료를 다 썼거나 필터를 갈았다면 공기 빼기부터 생각하세요.
엔진 오일의 역할
엔진 오일은 마찰을 줄이는 윤활, 열을 식히는 냉각, 틈을 막는 밀봉, 찌꺼기를 씻어 내는 청정, 녹을 막는 방청 작용을 합니다.
외우는 요령오일은 '기름칠, 식히기, 막기, 씻기, 녹 막기'를 한꺼번에 합니다.
수온 조절기
냉각수가 지나는 길목에서 냉각수 온도에 따라 열리고 닫히며, 엔진이 차가울 때는 라디에이터로 가는 길을 막고 뜨거워지면 열어 줍니다. 닫힌 채로 고장 나면 엔진이 과열됩니다.
외우는 요령서모스탯이라고도 부르며, 닫힌 채 고장 = 과열입니다.
배기가스 색
배기가스가 검으면 연료가 덜 탄 것으로 공기 청정기 막힘 등을 의심합니다. 회백색이면 엔진 오일이 연소실에 들어가 함께 타는 것을 의심합니다.
외우는 요령검은 연기 = 공기 부족, 회백색 연기 = 오일이 탐.
자주 나오는 포인트
- 4행정 순서는 흡입 → 압축 → 폭발(동력) → 배기입니다.
- 디젤 엔진은 압축열로 스스로 불이 붙는 압축 착화 방식입니다.
- 엔진 과열 원인은 냉각수 부족, 팬벨트 느슨함, 라디에이터 막힘, 수온 조절기 고장입니다.
- 연료가 바닥났거나 연료 필터를 갈았으면 연료 계통의 공기를 뺍니다.
- 검은 배기가스는 공기 청정기가 막혔을 때 잘 나옵니다.
헷갈리는 것 비교: 디젤 엔진과 가솔린 엔진
| 구분 | 디젤 엔진 | 가솔린 엔진 |
|---|---|---|
| 불붙는 방법 | 압축열로 스스로 불이 붙음 | 점화 플러그 불꽃 |
| 흡입하는 것 | 공기만 | 공기와 연료를 섞은 것 |
| 예열 플러그 | 있음 (추울 때 시동을 돕는 장치) | 없음 (점화 플러그로 불을 붙임) |
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 디젤 엔진이 과열되는 원인으로 가장 알맞은 것은?
- ① 라디에이터가 깨끗하다.
- ② 냉각수가 부족하다.
- ③ 냉각수가 가득 차 있다.
- ④ 팬벨트가 알맞게 조여져 있다.
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② 냉각수가 부족하다.
핵심: 과열 원인: 냉각수 부족, 팬벨트 느슨, 라디에이터 막힘 등
엔진 열은 냉각수가 가져가 라디에이터에서 식힙니다. 냉각수가 부족하면 열을 가져갈 물이 모자라 엔진이 과열됩니다. 이 밖에 팬벨트 느슨함, 라디에이터 막힘, 수온 조절기가 닫힌 채 고장 등도 원인입니다.
틀린 선지
- 라디에이터가 깨끗하다.: 깨끗한 라디에이터는 열을 잘 내보내므로 정상입니다.
- 냉각수가 가득 차 있다.: 냉각수가 가득 차 있으면 엔진이 잘 식으므로 과열 원인이 아닙니다.
- 팬벨트가 알맞게 조여져 있다.: 팬벨트가 알맞으면 물펌프와 팬이 잘 돌아 정상입니다.
문제 2. 4행정 사이클 엔진이 1사이클(흡입·압축·폭발·배기)을 마치는 동안 크랭크축은 몇 바퀴 도는가?
- ① 4바퀴
- ② 2바퀴
- ③ 반 바퀴
- ④ 1바퀴
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② 2바퀴
핵심: 4행정 엔진: 1사이클에 크랭크축 2회전
피스톤이 한 번 내려가거나 올라가는 것(1행정)에 크랭크축은 반 바퀴 돕니다.
- 4행정 × 반 바퀴 = 2바퀴
- 검산: 흡입(반) + 압축(반) + 폭발(반) + 배기(반) = 2바퀴
틀린 선지
- 4바퀴: 피스톤이 4번 오르내리는 동안 크랭크축은 4바퀴가 아니라 2바퀴 돕니다.
- 반 바퀴: 반 바퀴는 피스톤이 한 번 오르거나 내려가는 1행정에 해당합니다.
- 1바퀴: 1바퀴에 1사이클을 마치는 것은 2행정 사이클 엔진입니다.
문제 3. 추운 날 디젤 엔진의 시동을 쉽게 하려고 연소실의 공기를 미리 데우는 장치는?
- ① 수온 조절기
- ② 오일 필터
- ③ 예열 플러그
- ④ 점화 플러그
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 예열 플러그
핵심: 예열 플러그 = 디젤 엔진의 추운 날 시동 보조
디젤 엔진은 공기를 압축해 뜨거워진 열로 연료에 불이 붙습니다. 추우면 공기가 충분히 뜨거워지지 않아 시동이 어려우므로, 예열 플러그(글로 플러그)를 전기로 달궈 연소실을 미리 데웁니다.
틀린 선지
- 수온 조절기: 수온 조절기는 냉각수 온도를 알맞게 유지하는 부품입니다.
- 오일 필터: 오일 필터는 엔진 오일의 찌꺼기를 걸러 내는 부품입니다.
- 점화 플러그: 점화 플러그는 가솔린 엔진에서 불꽃을 튀겨 불을 붙이는 부품이라 디젤 엔진에는 없습니다.