로더운전기능사 냉각장치 구조와 기능 — 냉각수와 기관 상태 진단

동절기 동파의 원리를 안다. 물은 얼 때 부피가 팽창하므로 냉각수가 빙결되면 팽창압력이 냉각 계통 부품을 파괴해 동파를 일으킨다. 금속이 수축하거나 발전이 멈추는 것은 동파의 직접 원인이 아니다. 물은 얼면 부피가 늘고 밀도가 낮아진다는 성질을 기준으로 삼는다.

냉각수와 연소가스가 섞이는 증상을 본다. 기관 작동 중 라디에이터 캡 쪽으로 물이 상승하면서 연소가스가 누출되면 연소실과 냉각수 통로의 격리가 무너진 것이다. 실린더 헤드가 균열되어 두 통로가 이어진 경우가 대표적이다. 분사노즐은 연료계통, 워터펌프는 순환계통, 캡은 압력계통의 문제라 연소가스 혼입을 만들지 않는다.

노킹이 기관에 미치는 영향을 안다. 노킹은 급격한 연소로 충격음과 온도 상승, 부품 손상, 출력 저하를 일으킨다. 회전수가 높아지는 것은 노킹의 영향이 아니다. 노킹은 회전수가 낮을 때 발생하는 쪽이며, 회전수 상승은 노킹의 원인이나 결과로 단정하지 않는다.

압축압력과 실린더 상태를 연결한다. 압축압력이 저하되는 가장 큰 원인은 피스톤 링 마모다. 링이 마모되면 실린더의 밀폐성이 떨어져 압축 가스가 새는 블로바이가 생긴다. 피스톤과 실린더의 간격이 크면 같은 이유로 블로우바이가 발생해 압축력이 떨어진다. 간극 과다는 누출과 성능 저하로 이어진다.

연소가 고르지 못할 때의 증상을 안다. 실화가 일어나면 연소가 불균형해져 실린더별 폭발력에 편차가 생기고 엔진 회전이 불균일해진다. 인젝터의 연료 분사량이 일정하지 않아도 실린더별 폭발력 차이가 생겨 부조와 폭발음 차이가 나타난다. 각 실린더의 분사량 차이는 크랭크축 회전을 불균일하게 만들어 기관 전체에 진동을 일으킨다.

진동의 원인을 가른다. 중량 차이, 마모 차이, 분사 불균형은 기계적 불균형을 만들어 진동을 키운다. 반대로 실린더 수가 많아지면 폭발 간격이 짧아지고 회전력이 평준화되어 진동이 줄어든다. 실린더 수가 많다는 것을 진동이 심해지는 원인으로 보면 안 된다.

부품의 소속을 구분한다. 인젝션펌프는 디젤기관에서 연료를 고압으로 보내 분사시기와 분사량을 정밀하게 제어하는 고유 장치다. 가솔린기관은 저압 연료펌프를 쓰므로 인젝션펌프가 없고, 연료펌프와 오일펌프는 두 기관에 모두 있다. 공기청정기는 흡기 계통의 이물질을 막아 피스톤과 실린더 벽의 마멸을 방지하는 부품이므로 마멸과 무관하다는 설명은 틀리다. 필터가 막히면 공기 유량이 부족해 연소가 나빠지고 출력이 줄어든다.

디젤 노크를 막는 방법도 정리한다. 착화지연이 길어질 때 다량의 연료가 한꺼번에 폭발하므로 착화성을 높이고 착화지연을 줄여야 한다. 압축비를 높이고, 세탄가가 높은 연료를 쓰고, 연소실 벽온도를 높이며, 착화기간 중 분사량을 적게 하는 것이 방향이다. 압축비를 낮추면 착화지연이 늘어 노크를 조장하므로 방지책이 아니다.