차량의 냉각 시스템은 작동 중인 엔진에서 열을 내보내는 구성 요소 네트워크입니다. 최신 차량은 엔진에서 열을 멀리 내보내도록 설계된 복잡한 시스템 전체를 순환하는 액체 냉각수와 물을 사용하여 이를 수행합니다. 냉각 시스템을 구성하는 많은 부품이 있으며 각 주요 구성 요소는 특정 기능을 수행합니다.
열전달 능력과 부동액 특성을 지닌 액체. 냉각수는 엔진의 열을 냉각 시스템을 통해 전달하여 대기로 발산시키는 차량입니다. 부동액 특성은 추운 날씨에 중요해집니다. 일반 물을 사용하면 얼어붙고 팽창하며 다양한 구성 요소를 손상시킬 수 있습니다.
뜨거운 냉각수는 라디에이터를 통과하는 공기에 의해 냉각되기 위해 라디에이터의 핀을 통해 순환합니다. 전면 그릴 뒤에 위치한 라디에이터에는 수백 개의 작은 핀이 있어 외부 공기에 노출되는 표면적이 여러 개입니다.
이는 전기식 또는 기계식(엔진 회전으로 구동)일 수 있으며 뜨거운 조건에서 또는 차량이 정지해 있는 동안 라디에이터 위로 공기를 이동시키는 힘을 제공합니다. 시스템에는 상승하는 냉각수 온도를 감지하고 팬이 작동하도록 명령하는 센서가 있습니다.
이 부품은 시스템을 통한 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브 역할을 합니다. 내부에는 특정 온도 임계값에서 부드러워지는 왁스 같은 물질이 있어 밸브를 열고 냉각수가 흐르도록 합니다.
이 구성 요소는 시스템 전체의 냉각수 순환을 돕습니다. 가장 일반적으로 워터 펌프는 벨트(액세서리 구동 벨트 또는 엔진 타이밍 벨트)로 구동되지만 일부 차량에는 전자 제어식 워터 펌프가 대신 장착되어 있습니다.
특히, 엔진에는 냉각수가 통과하여 열을 흡수하고 운반하는 여러 내부 통로와 포트가 있습니다. 냉각수는 냉각수를 시스템의 다른 부분으로 운반하는 다양한 호스를 통해 엔진 블록/헤드를 나갑니다.
이것은 열을 발산하는 많은 작은 지느러미가 있는 또 다른 구성 요소입니다. 그러나 이 열은 원할 때 승객실을 가열하는 데 사용되며 송풍기 모터/팬을 통해 실내로 유입됩니다.
냉각 시스템에는 일반적으로 냉각수 온도와 냉각수 레벨의 두 가지 센서가 있습니다. 온도 센서는 냉각수의 열을 모니터링하고 과열을 감지합니다. 레벨 센서는 시스템의 냉각수 양을 모니터링합니다(너무 낮아지면 과열될 수 있음).
냉각 시스템에는 엔진 온도를 안전한 작동 범위로 유지하고 엔진 손상을 방지하는 궁극적인 목표로 냉각수를 한 주요 구성 요소에서 다른 구성 요소로 운반하는 데 도움이 되는 다양한 호스와 파이프도 있습니다.
모든 최신 차량 냉각 시스템은 매우 유사합니다. 호스 라우팅이나 부품 설계가 약간 다를 수 있지만 모두 위에 나열된 동일한 핵심 구성 요소를 특징으로 합니다. 한 가지 예외는 1980년대 이후 생산이 중단된 공랭식 엔진으로, 엔진을 냉각하기 위해 공기가 통과하는 표면적을 증가시킨 엔진 블록에 냉각 핀이 내장되어 있습니다. 이 엔진은 현대식 차량에 사용되지 않습니다.
엔진 냉각 시스템은 여러 가지 이유로 실패할 수 있습니다. 틀림없이 가장 일반적인 고장은 냉각수 누출이며, 이는 일반적으로 노후화/마모로 인해 발생하거나 보다 국부적인 손상(예:고무 호스의 분해를 유발하는 엔진 오일 누출로 인한 충격 또는 오염)으로 인해 발생할 수 있습니다. 또한 누출은 일반적으로 외부에 있지만 실린더 헤드 개스킷이 고장난 형태로 내부에 있을 수 있습니다. 이 고장으로 인해 엔진 냉각 통로의 냉각수가 연소 과정에서 연소될 수 있습니다. 누수가 발생했을 때 이를 조기에 발견하면 차량 소유자는 종종 누수 부품만 교체하고 냉각 시스템의 정상 기능을 복구할 수 있습니다. 그러나 냉각수 레벨이 너무 낮아지고 냉각수가 부족하거나 없는 상태에서 엔진이 작동되면 광범위한 손상이 발생합니다. 이 손상은 온도 조절기의 내부 왁스가 고열로 인해 손상되는 것처럼 경미하며 엔진 블록이 뒤틀리거나 갈라지는 것과 같은 심각한 문제에 이르기까지 다양합니다.
냉각 시스템 고장은 작동하지 않는 워터 펌프, 엔진의 냉각 통로 차단 또는 온도 조절 장치 고착과 같은 순환 문제로 인해 발생할 수도 있습니다. 이러한 문제는 궁극적으로 엔진 과열로 이어지며 위에서 언급한 것과 동일한 문제를 일으킬 수 있습니다.
계기판의 온도 게이지가 평소보다 높게 읽기 시작하거나 빨간색 섹션으로 이동하면 냉각 시스템에 문제가 있음을 나타냅니다. 기술자는 차량에서 누출이 있는지 육안으로 검사할 수 있으며 누출이 즉시 확인되지 않는 경우 냉각 시스템을 압력 테스트할 수도 있습니다. 냉각 시스템의 압력 테스트는 엔진 과열의 위험 없이 엔진이 작동하는 동안 시스템이 받는 고압을 시뮬레이션합니다. 이를 통해 기술자는 엔진 또는 기타 구성 요소에 해를 끼치는 위험 없이 누출 원인을 안전하게 결정할 수 있습니다.
차량에서 냉각수가 누출되면 운전자는 주행 중 또는 주차 후 달콤한 냄새를 감지하거나 차량이 주차된 지면에 물방울이 떨어지는 것을 감지할 수 있습니다(누수 위치 및 크기에 따라 다름). 이러한 증상이 발생하면 엔진 과열이 발생하기 전에 문제를 해결하는 것이 중요합니다.
차량이 정비를 위해 매장에 있을 때 기술자는 냉각 시스템에 문제가 있는지 육안으로 검사합니다. 경고 표시의 한 가지 예는 마모 및 임박한 고장을 나타내는 팽창된 냉각 호스입니다. 호스 상태가 좋지 않으면 고장이 나서 엔진 과열로 이어지기 전에 예방적으로 교체해야 합니다.
냉각 시스템의 문제가 발견되면 가능한 한 빨리 해결하는 것이 매우 중요합니다. 수리하지 않으면 차량이 복구할 수 없는 엔진 손상을 입고 운전이 불가능해질 수 있습니다. 차량이 과열되기 시작하면 즉시 냉각하지 않으면 영구적인 손상이 발생할 수 있습니다. 엔진이 너무 뜨거워지고 뒤틀림이나 균열이 발생할 수 있습니다. 엔진은 고온에서 윤활 특성을 상실한 오일로 인해 고착될 수 있으며, 이로 인해 엔진 내부가 손상될 수 있습니다(다시 작동할 수도 있고 작동하지 않을 수도 있음).
냉각 시스템에서 누출이 매우 적고 낮은 냉각수 수준에 도달하는 데 오랜 시간이 걸리는 시나리오가 있습니다. 냉각수를 시스템에 지속적으로 추가할 수 있지만 이는 권장되지 않습니다. 일단 작은 누출이 있으면 시스템의 약점이며 빠르게 큰 누출로 변할 수 있습니다.
차량이 과열되기 시작하는 상황에 처한 경우 차를 세우고 열을 켜면 냉각수가 히터 코어를 통해 전달되고 열이 실내로 발산되도록 하여 엔진 온도를 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다. 단, 과열된 차량은 운전보다 견인을 하여 더 이상의 피해를 방지하는 것이 좋습니다.
냉각 시스템에는 다양한 구성 요소가 있기 때문에 수리 비용이 크게 달라질 수 있습니다. 라디에이터 호스 또는 기타 쉽게 접근할 수 있고 저렴한 부품의 교체 비용은 약 $100입니다. 그러나 라디에이터 및 워터 펌프와 같은 주요 구성 요소를 교체하는 데 수백 달러가 소요될 수 있습니다. 비용 역시 구성 요소의 위치에 따라 크게 좌우됩니다. 일부 냉각 시스템 구성 요소는 접근하기 위해 광범위한 분해가 필요하므로 인건비가 더 많이 듭니다. 복잡한 차량 또는 여러 구성 요소와 관련된 냉각 시스템 수리는 $1–2000 이상일 수 있습니다.
일부 상황에서는 실패한 구성 요소만 교체하는 것이 가능하며 권장됩니다. 그러나 기술자는 제거 및 설치에 노동력이 중복되는 경우 다른 냉각 시스템 부품 교체를 권장할 수 있습니다. 추가 부품이 권장되는 또 다른 경우는 차량이 과열된 경우입니다. 내부 왁스는 과열로 인해 손상될 수 있으므로 온도 조절 장치를 교체해야 합니다.
많은 차량의 워터 펌프는 엔진 타이밍 벨트에 의해 구동됩니다. 타이밍 벨트는 기술적으로 냉각 시스템의 일부가 아니지만 노동력이 거의 완전히 겹치기 때문에 일반적으로 타이밍 벨트 구동식 워터 펌프 교체와 동시에 교체됩니다. 이러한 부품은 일반적으로 교체하는 데 상당히 노동 집약적이므로 동시에 교체하면 장기적으로 비용을 절약할 수 있습니다.
대부분의 차량 시스템과 마찬가지로 적절한 유지 관리는 냉각 시스템의 상태와 수명에 중요한 요소입니다. 제조업체가 권장하는 간격(또는 더 자주)으로 차량의 냉각수를 교체하면 냉각 시스템을 유지하는 데 도움이 됩니다. 오염 물질과 오래된 냉각수(냉각 및 부동액 특성이 저하됨)를 씻어내고 시스템을 새로운 냉각수로 갱신합니다. 이 유지 관리를 수행하면 예기치 않은 수리 비용을 절약하는 데 도움이 될 수 있는 일정에 따라 약간의 비용이 듭니다. 수리 비용을 낮추는 또 다른 방법은 문제가 발생하는 즉시 해결하는 것입니다. 그렇게 하면 냉각 시스템이나 엔진의 다른 부분이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다. 탑오프가 필요한 경우 제조업체에서 지정한 냉각수만 시스템에 추가하는 것도 중요합니다. 냉각수 유형을 혼합하면 일관성 및 특성의 변화와 함께 호스 및 내부 씰이 손상될 수 있습니다. 냉각 시스템 수리는 차량의 수명 동안 불가피하지만 적절한 유지 관리를 통해 심각성을 최소화할 수 있습니다.
