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기관 18 > 냉각장치의 구조

1. 냉각장치의 역할

실린더 안의 연소가스 온도는 2000~2500℃에 이르며, 이 열의 상당한 양이 실린더벽, 실린더 헤드, 피스톤 밸브 등에 전도된다. 이러한 부분의 온도가 너무 높아지면 부품의 강도가 저하되어 고장이 생기거나 수명이 단축되고 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화등으로 엔진의 출력이 저하된다. 또한 너무 냉각되면 냉각으로 손실되는 열량이 크기 때문에 엔진 효율이 낮아지고, 연료 소비량이 증가하는 등의 문제가 생기므로, 엔진의 온도를 약 85~95℃로 유지시키는 것이 냉각장치의 기능이다.

2. 냉각징치의 종류

1) 공냉식 냉각장치 : 공냉식 냉각잧치는 엔진을 직접 대기와 접촉시켜 열을 발산하는 형식이며 주로 이형식은 자동차용 엔진에는 거의 이용하지 않고 오터바이와 경비행기 엔진에 많이 사용되고 있다.

2) 수냉식 냉각장치 : 수냉식(water cooling type) 냉각장치는 냉각수를 이용하여 엔진을 냉각하는 형식으로 물의 순환 방식에 따라 자연순환식과 강제순환식이 있다.

① 자연 순환식 : 자연순환식은 앵각수를 대류에 의해 순환시키기 때문에 현재의 고성능 엔진에는 적합하지 못하여 전혀 사용되지 않고 있다.

② 강제 순환식 : 강제 순환식은 자동차 엔진의 대표적인 방식으로 물펌프를 이용하여 냉각수를 강제로 순환시켜 냉각하는 방식이며,

이방식의 주요 구성품은

라이에이터 (Radiator), 워터펌프(Water pump), 워터 재킷(Water acket), 서모 스탯(Thermostat:수온 조절기) 등으로 구성 되어있다.

3. 냉각장치의 작동

1) 엔진이 시동된 후 냉각수 온도가 낮을 때(워밍업 전) : 냉각수를 라디에이터로 보내지 않고 워터 펌프를 통해 엔진으로 순환 시키기 때문에 빠른 워밍업을 유도한다 엔진의 냉각수 온도가 어느 정도 (약 80℃ 가량) 뜨거워지면서모스탯이 열리면서 라디에이터로 흘러들어가 냉각되고, 냉각된 물은 워터 펌프를 통하여 엔진으로 공급된다.

2) 엔진의 냉각수 온도가 어느 정도(약 80℃ 가량) 뜨거워지면 : 서모스탯이 열리면서 라디에이터로 흘러들어가 냉각되고, 냉각된 물은 워터 펌프를 통하여 엔진으로 공급된다

3) 기관내부의 온도

기관 각 부	온 도	기관 각 부	온 도
연소실 가스	2,500 ℃	실린더 벽	150～370℃
배기밸브 헤드부	650～730℃	피스톤 헤드부	290～310℃
배기밸브 스템	635～860℃	연소실 벽	200～260℃
점화플러그 전극	450～875℃	피스톤 스커트부	90～200℃
피스톤 헤드 중심	290～300℃	피스톤 링(1번)	150～260℃

4. 냉각장치 회로

1) 라이에터 전동팬 회로 : 전동팬은 모터로 냉각팬을 구동하는 형식이며, 라이에터에 부착된 서모 스위치는 냉각수의 온도를 감지하여 어는 온도에 도달하면 팬을 작동시키고, 어는 온도 이하로 내려가면 팬의 작동을 정지 시킨다. 서모 스위치의 설정 온도는 일반적으로 90-100^oC사이고 ON_OFFl 의 온도 차이는 대략 3-5 ^oC이다.

2) 회로 점검 순서 (냉각수 온도는 계속 올라가면서 팬모터 작동 하지 않을 때)

① 휴즈, 릴레이 점검

② 서머 스위치 컨넥터 접촉상태 및 탈거 여부 점검 후 배선 접지 상태 점검

③ 팬모터 컨넥터 탈거 및 접촉상태 점검 후 배선 접지 상태 점검

④ 팬 모터 컨넥터 탈거하고 팬 모터에 배터리(+)(-)직접 연결하여 팬모터 작동 되는지 점검한다. 작동 되지 않으면 팬모터 교환

⑤ 서머 스위치 탈거하여 서머스위치 가열하면서 도통 여부 및 저항 점검