엔진 제 3 장 파워텍 엔진 사내교수 손 재 호

엔진 1. 파워 텍 엔진의 개요 (1) 기존의 디젤엔진의 개념을 완전 탈피한 전자제어 엔진 - 분사량 및 분사시기를 ECU가 제어 - 연비의 향상 및 매연 발생의 극소화 실현 (대기오염 방지) (2) 정비성의 향상 - 엔진내부의 이상 발생시 경고등 점등 - 림프 홈 기능으로 정비소로 이동가능(엔진 및 차량보호 기능) - 자기진단을 통한 신속한 정비로 영업시간을 극대화 (3) 운전 편의성 증대 - 크루즈 기능 - PTO 제어 - 속도제한 장치 등 운전 편의성 증대로 쾌적한 주행 약속 (4) 적용차종 - 현대: 에어로 버스 및 슈퍼트럭 - 기아: 그랜버드 고속버스 2. 국내 매연 법규 (1) 2000년 국내 매연 법규 1) 신차 : 2000년 1월 1일부터 EURO Ⅱ적용(2.5ton이상), 시내 구분 없이 25% (현재 보다 5%강화됨), 터보 차량 (+5%) 2) 계속 생산차 : 2000년 10월1일부터 EURO Ⅱ적용 3) 1TON : 현재 상태 유지 30%, 터보 장착 차량 35% (2) 2001년 국내 매연 법규 1) 1톤을 포함 하는 모든 디젤차량의 매연법규 25% 2) 터보 장착 차량 (+5%) 3. 연료의 흐름도 연료탱크 → 연료펌프 → ECU냉각라인 → 연료필터 → 연료레일 → 인젝터 → 오버 플로우 밸브 → 연료탱크 4. 연료 펌프 (1) 장착위치 : 에어 컴프레셔에 의해 구동되며 에어콤프레셔 후방에 장착 (2) 기능 : 연료탱크의 연료를 압송하여 실린더 헤드 연료라인에 공급 (3) 특징 : 내부에 릴리프 밸브와 체크밸브가 내장되어 있어 공급되는 연료의 양을 일정하게 유지하 고 또한 연료의 역류를 방지한다. (4) 내접 기어 방식 (5) 송유량 500rpm : 4bar(1ℓ/min 이상) 1800rpm : 7bar(7ℓ/min 이상)

파워텍 엔진 5. ECU (1) 정상 작동 전압 범위 : 10~32V (2) 커넥터 : 차량측56개, 엔진측 56개 (3) 36V 이상 과충전시 ECU 손상 우려 (4) ECU 냉각 라인의 기능 : ECU는 85℃ 이상시 정상작동 불가 (5) 주의 사항 - 용접시 밧데리 – 케이블 탈거 후 용접 - 고압 세척을 피한다. 6. 프라이밍 펌프 (1) 장착위치 : 연료필터 상단 부 (2) 기능 : 수동으로 연료라인의 공기를 배출시 사용 7. 연료 필터 (1) 장착위치 : 실린더 블록 측면에 장착되며 연료의 이물질을 제거 (2) 파워텍 엔진 연료필터의 용량 : 5μ (3) 기존 인젝션 펌프타입 연료필터의 용량 : 10μ 8. 인젝터(EUI:ELECTRONIC UNIT INJECTOR) (1) 장착 위치 : 실린더 헤드 상단부 노즐튜브에 안착되며 상단부는 클램프 볼트에 의해 장착 (2) 기능 : ECU신호에 의해 연료를 연소실에 분사 (3) 구조 태핏 스테이터 아마츄어 스필밸브 플런저 리턴스프링 연료라인 ‘A’ 연료라인 ‘B’ 연료라인 ‘C’ 노즐 ASS’Y 벤터 노즐 스프링

엔진 (4) 작동원리 1) 연료 공급 ECU가 ACTUATOR에 전원을 공급하지 않아 스필 밸브는 열린 상태로 있으며 펌핑실 내부는 플런져의 상승에 의해 부압이 형성되고 연료펌프 의 구동압력에 의해 연료는 펌핑실 내부로 공급된 다. 흡입 ACTUATOR 스필밸브 2) 압축 압축시에도 ECU는 ACTUATOR에 전원을 공급 하지 않아 스필밸브는 열린 상태로 있으며 펌핑실 내 부는 플런져의 하강에 의해 압력이 형성되지만 스필 밸브의 열린 통로를 통하여 실린더 헤드로 배출된다. ACTUATOR 배출 3)분사 ECU신호에 의해 ACTUATOR에 90V의 전원 이 공급되어 스필밸브는 닫혀지고 내부에 고압이 형성되어 노즐부를 통하여 분사되며 이때 분사개시 압력은 325bar입니다. 스필밸브닫힘 ACTUATOR 연료분사

파워텍 엔진 4) 분사 종료 ECU의 전원이 차단 됨에 따라 스필밸브는 다시 개방되고 플런져에 의해 고압이 형성되나 연료는 실린더 헤드 공급라인으로 배출되어 버린다. 스필밸브 열림 배출 ACTUATOR 노즐 닫힘(분사종료) 5) 점검방법 (가) 멀티미터를 이용한 규정 저항값 측정 규정 저항값 20℃ 기준 : 1.0 ~ 2.0Ω (나) 멀티 미터를 이용한 ECU인가 전압 측정 KEY2단시 ECU는 약 14.5V 인가 (다) 하이스캔을 이용한 강제 구동 강제 구동 모드에서 작동 음으로 확인 가능 (라) 하이스캔을 이용한 파형 측정(출력 전압 90V)

엔진 6) 노즐 튜브 (가) 기능 : 노즐튜브는 인젝터를 제위치에 유지 및 냉각수로 부터 보호 (나) 외측이 물통로에 노출되어 있어 상부는 O-링으로 밀봉 되어있으며, 하부는 압착되어 있음. 노즐 튜브 연료통로 냉각수 통로 7) 인젝터의 교환 장착 (가) 인젝터 교환시 선행 작업은 연료라인의 공기배출 (나) 공기배출 방법 ① 실린더 헤드부의 에어벤트와 연료필터의 에어벤트를 푼다. ② 연료 갤러리 입구측에 에어건을 사용하여 압축공기를 불어넣어 실린더헤드의 연료 를 배출한다. (연료배출을 하지 않고 인젝터 탈거시 실린더 내부로 연료유입) (다) 인젝터의 교환시 주요 볼트 체결 방법 ① EUI 플랜지 너트 : 0.2kg·m ② 인젝터 클램프 : 1.5kg·m+60˚ 노즐튜브 교환시 : 1차 1.5kg·m+90˚+90˚ 2분후에 풀어서 재조임 : 1.5kg·m+60˚ 8) 인젝터 간극 조정 (가) 다이얼 게이지를 이용하여 간극 조정하며 점검은 불가능 (나) 규정 값 : pre stroke : 0.75±0.15mm 캠리프트 :17mm 최대허용 : 19mm (다) 조정 순서

파워텍 엔진 9. 오버 플로우 밸브 (1) 장착위치 및 기능 : 실린더 헤드 앞쪽에 장착되며 연료라인 내부의 압력을 조절 하며 시동 OFF시 연료라인의 압력을 유지시켜 재시동을 원활토록 한다. (2)개방압력 : 3.0 bar 10. 연료라인의 공기빼기 (1) 연료휠터 상단 에어 벤트에서 공기빼기 (2) 실린더헤드에서 공기빼기(완전히 공기빼기) (3) 2~3회 충분히 크랭킹을 시킨다. (EUI 내부에 공기가 차있음) (4) 10분 정도 공회전을 시킨다. 11. 제이크 브레이크(JAKE BRAKE) (1) 구분 : 제3의 브레이크 (2) 작동원리 : 실린더 헤드부에 장착되며 피스톤이 압축말 상태일때 마그네틱 밸브를 작동하여 배 기밸브를 개방하여 차량의 속도를 감속하는 장치 (3) 작동 방법 1) 멀티 펑션 스위치를 이용하여 작동 가능 2) 배기 브레이크와 동시 적용 불가 흡입 압축 폭발 배기 연료분사 없음 연료분사

엔진 3) 작동 조건 및 작동시 주의 사항 (가) 브레이크 드럼의 과열 방지 (나) 라이닝 과열로 인한 페이드 현상 방지 (다) 라이닝 교환 주기 증대 (라) 제이크 브레이크는 감속장치이며 절대 정지 장치가 아님 (마) 엔진오일에 의해 작동되므로 충분한 웜업 실시 (바) 1000RPM 이상에서 작동 850RPM 이하시 OFF (사) 클러치 페달을 밟지 않고 기어변속 절대 금물 (아) 더블 클러치를 사용하여 엔진 RPM상승 후 기어 변속 절대 금지 4) 제이크 브레이크 간극 조정 (가) 필러 게이지를 이용하여 간극 조정 (나) 간극 불량시 로보랏시의 오일 배출 작업 실시 (다) 간극 조정 순서 ① 1번 실린더 압축 상사점시 1,3,5번 ② 6번 실린더 압축 상사점시 2,4,6번 스위블 풋트 너트 로보·랏시 로커 아암 배기 캠 0.65mm (4) 제이크 브레이크 장착시 주의사항 1) 볼트 체결시 반드시 몸체를 흡기측(ECU 장착방향)으로 당기면서 체결하고 반드시 토오크 렌치 이용 2) 오일 공급용 볼트 3개를 정위치에 장착하여야 제이크 브레이크가 작동됨 3) 볼트 체결시 반드시 순서대로 체결 4) 50MM 볼트는 엔진 가장 앞쪽에 장착하여야 하며 50MM볼트 위치에 60MM 볼트 체결 시 캠샤프트가 손상됨 5) 간극 조정 후 간극 불량시 재조정 및 로보래시 오일 배출 작업 실시 (5) 점검방법 1) 각각의 피스톤은 부드럽게 작동되는가 확인 2) 마그네틱 부분은 통전 시험으로 이상유무 확인 3) 피스톤 탈거 시 내부에 고압 스프링이 내장되어 있으므로 보호구 착용