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기계 공학

자동차공학)가솔린 엔진의 냉각장치 냉각수 온도 제어 방식

by KwonHo 2023. 11. 1.
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가솔린 엔진의 냉각장치 중 냉각수 온도 제어방식에 대하여 알아보자. 엔진이 충분히 웜업이 되지 않아 냉각수 온다가 낮을 경우에는 서머스탯이 닫혀 있어 냉각수는 바이패스 통로를 거쳐 워터펌프에 의해 실린더와 실린더 헤드를 둘러싼 워터재킷으로 내부 순환 유동을 한다. 냉각수의 온도가 상승되어 서머스탯이 열려 있을 때에는 냉각수는 서머스탯을 통해 라디에이터에 유입되어 주행 풍 혹은 라디에이터 팬에 의해 강제 냉각되어 워터펌프에 의해 엔진으로 보내져 외부 순환 유동을 한다. 냉각수 온도 제어방식은 서머스탯의 장착위치에 따라 입구제어방식과 출구제어방식으로 나눈다. 현재는 주로 입구제어 방식이 사용되고 있다.

1. 출구제어방식

2. 입구제어방식

 

1. 출구제어방식

서머스탯의 장착 위치를 냉각수가 실린더블록을 나가는 쪽에 설치한 방식으로, 냉각수는 엔진 - 서머스탯 - 라디에이터 - 워터펌프 - 엔진으로 순환 유동한다. 이 방식은 냉각수 온도가 상승하여 서머스탯이 열리면 냉각수가 라디에이터에서 냉각된 후 워터펌프에 의해 엔진 내부를 순환된 후 다시 서머스탯에 도달하면 서머스탯이 닫히게 되어 있다. 따라서 이 방식은 서머 스탯이 열려 있는 시간이 길어 냉각수 유량이 많아 온도가 급격히 저하하므로 온도분포가 불균일한 단점이 있다.

 

2. 입구제어방식

이것은 냉각수가 라디에이터를 통과한 후 워터펌프에 의해 엔진의 워터재킷으로 들어오는 입구측에 서머스탯을 설치한 방식이다. 냉각수는 냉간시 서머스탯이 닫혀있으며 엔진 - 바이패스 통로 - 워터펌프 - 엔진 순으로 유동하며, 열간시 서머스탯은 열려있어 엔진 - 라디에이터 - 서머스탯 - 워터펌프 - 엔진순으로 유동한다. 이방식은 냉각수 온도가 상승하여 서머스탯이 열리면 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 실린더로 유입되면서 곧바로 수온조절기가 닫히게 된다. 따라서 냉각수 온도제어를 정밀하게 할 수 있고, 냉각수의 온도 변화폭이 적으며 바이패스 파이프 삭제가 가능하고 워밍업 기간 내 온도분포가 균일한 장점을 가지고 있다.