엔진 냉각 시스템의 작동 원리

자동차 엔진은 작동할 때 많은 열을 발생하므로 엔진 손상을 방지하기 위해 지속적으로 냉각해야 합니다.

일반적으로 이것은 특수 냉각 통로를 통해 부동액과 혼합된 냉각수 액체를 순환시켜 수행됩니다. 일부 엔진은 지느러미가 있는 실린더 케이싱 위로 흐르는 공기로 냉각됩니다.

냉각수 순환 방식

수냉식 냉각 시스템

수냉식 엔진 블록과 실린더 헤드에는 냉각수 채널이 서로 연결되어 있습니다. 실린더 헤드 상단에서 모든 채널은 단일 배출구로 수렴됩니다.

크랭크축의 풀리와 벨트로 구동되는 펌프는 뜨거운 냉각수를 엔진에서 나와 열교환기의 한 형태인 라디에이터로 보냅니다.

원치 않는 열은 라디에이터에서 기류로 전달되고 냉각된 액체는 블록 하단의 입구로 되돌아가 다시 채널로 흐릅니다.

일반적으로 펌프는 냉각수를 엔진을 통해 위로 보내고 라디에이터를 통해 아래로 보내는데, 이는 뜨거운 물이 팽창하고 가벼워지며 가열되면 찬물 위로 상승한다는 사실을 이용합니다. 자연적으로 위쪽으로 흐르는 경향이 있으며 펌프는 순환을 돕습니다.

라디에이터는 고무 호스로 엔진에 연결되어 있으며 상단 및 하단 탱크가 여러 개의 가는 튜브로 이루어진 코어로 연결되어 있습니다.

튜브는 얇은 판금 핀 스택의 구멍을 통과하므로 코어의 표면적이 매우 넓어 코어를 통과하는 더 차가운 공기에 빠르게 열을 잃을 수 있습니다.

구형 자동차의 경우 튜브가 수직으로 작동하지만 현대의 전면이 낮은 자동차에는 튜브가 좌우로 이어지는 직교류 라디에이터가 있습니다.

정상 작동 온도의 엔진에서 냉각수는 정상 끓는점 바로 아래에 있습니다.

끓는점을 높이는 시스템의 압력을 증가시켜 끓는 위험을 피할 수 있습니다.

추가 압력은 압력 밸브가 있는 라디에이터 캡에 의해 제한됩니다. 과도한 압력은 밸브를 열고 오버플로 파이프를 통해 냉각수가 흘러나옵니다.

이러한 유형의 냉각 시스템에서는 엔진이 매우 뜨거워지면 냉각수가 지속적으로 약간 손실됩니다. 시스템은 때때로 보충해야 합니다.

최신 자동차에는 오버플로가 팽창 탱크로 들어가는 밀봉된 시스템이 있으며, 나머지 액체가 냉각될 때 엔진으로 다시 흡입됩니다.

팬이 도움이 되는 방법

라디에이터는 적절한 냉각을 위해 코어를 통해 일정한 공기 흐름이 필요합니다. 자동차가 움직일 때, 이것은 어쨌든 발생합니다. 그러나 고정되어 있을 때는 팬이 공기 흐름을 돕는 데 사용됩니다.

팬은 엔진에 의해 구동될 수 있지만 엔진이 열심히 작동하지 않는 한 자동차가 움직이는 동안 항상 필요한 것은 아니므로 구동에 사용되는 에너지는 연료를 낭비합니다.

이를 극복하기 위해 일부 자동차에는 냉각수 온도가 설정값에 도달할 때까지 팬을 분리하는 온도 감지 밸브로 작동하는 유체 클러치와 점성 커플링이 있습니다.

다른 차량에는 선풍기가 있으며 온도 센서로 켜고 끌 수 있습니다.

엔진이 빨리 예열되도록 하기 위해 라디에이터는 일반적으로 펌프 위에 위치한 온도 조절 장치에 의해 차단됩니다. 온도 조절 장치에는 왁스로 채워진 챔버로 작동되는 밸브가 있습니다.

엔진이 예열되면 왁스가 녹고 팽창하며 밸브를 밀어 열어 냉각수가 라디에이터를 통해 흐를 수 있도록 합니다.

엔진이 멈추고 냉각되면 밸브가 다시 닫힙니다.

물은 얼면 팽창하고 엔진의 물이 얼면 블록이나 라디에이터가 터질 수 있습니다. 따라서 부동액은 일반적으로 물에 에틸렌 글리콜을 첨가하여 어는점을 안전한 수준으로 낮추게 됩니다.

부동액은 매년 여름에 배수되어서는 안됩니다. 일반적으로 2~3년 동안 그대로 둘 수 있습니다.

공랭식 엔진 냉각 시스템

공랭식 엔진에서 블록과 실린더 헤드는 외부에 깊은 핀으로 만들어집니다.

지느러미를 통한 공기 냉각

물 밸브 가열 시스템

종종 덕트가 지느러미 주위를 돌고 엔진 구동 팬이 덕트를 통해 공기를 불어넣어 지느러미에서 열을 빼앗습니다.

온도 감지 밸브는 팬에 의해 밀려드는 공기의 양을 제어하고 추운 날에도 온도를 일정하게 유지합니다.

오일 냉각