KR0170860B1

KR0170860B1 - 자동차 엔진정지후의 냉각수 강제순환구조

Info

Publication number: KR0170860B1
Application number: KR1019920023638A
Authority: KR
Inventors: 김창현
Original assignee: 이범창; 기아자동차주식회사
Priority date: 1992-12-09
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR940015176A

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 장시간 작동후 정지시에 과열된 엔진본체(1)상의 냉각수를 냉각시켜 엔진온도를 낮추기 위해 엔진본체(1)와 라디에타(2)의 냉각수 출구(3b) 사이를 연결하는 하부연결호스(4b)상에 확대체임버(6)가 형성되고, 이 확대체임버(6)상 내부중앙에는 지지코어(7)를 힌지(8)연결 설치하고 상부에는 별도의 보조모터(11)의 회전축(12)에 장착된 보조팬(13)이 내설되어져서, 엔진정지후 엔진제어유닛(E.C.U)에 설정된 온도이상으로 냉각수온이 상승되면, 보조 모터(11)가 가동되어 보조팬(13)에 의해 냉각수는 강제순환되면서 설정된 온도에 이를 때까지 엔진본체(1)를 냉각토록 된 자동차 엔진정지후의 냉각수 강제순환장치에 관한 것이다.

Description

자동차 엔진정지후의 냉각수 강제순환장치

제1도는 본 발명이 엔진본체와 라디에타 냉각수 출구 사이의 하단연결호스상에 장착된 구조를 나타낸 상태도.

제2도는 냉각수의 유동상태가 함께 도시된 제1도(A)부의 확대상세도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진본체 2 : 라디에타

3a, 3b : 냉각수 유입·출구 4a, 4b : 상·하부 연결호스

5 : 냉각핀 6 : 확대체임버

7 : 지지코어 8 : 힌지

9 : 첵밸브 10 : 걸림턱

11 : 보조모터 12 : 회전축

13 : 보조팬

본 발명은 자동차에서 엔진정지후의 냉각수 강제순환장치에 대한 것으로, 상세하게는 자동차의 장시간 또는 과도하게 주행한 후 정지할 때 끓는점 이상으로 과열된 엔진냉각수를 일정시간동안 강제순환시켜 엔진온도를 낮추어 열변형으로 인한 엔진수명단축을 방지토록 된 자동차 엔진정지후의 냉각수 강제순환장치에 관한 것이다.

통상, 차량엔진의 연소기간중 실린더내에서 연소되는 연소가스는 온도가 약 2000~2500℃에 이르며 이 연소열은 실린더벽, 헤드, 피스톤, 흡배기 밸브 및 기타부속품에 전도되어 엔진전체를 과열시키게 되므로, 반드시 엔진을 냉각하여 적정한 엔진온도를 유지토록 냉각장치가 부설된다.

이러한 냉각장치는 엔진냉각효과가 낮을 경우, 엔진이 과열되면서 각부품에 열변형을 초래하고 윤활오일을 손상시켜 윤환작용을 방해하며 연소상태의 이상을 가져와 노킹(Knocking)이나 조기점화(발화)를 발생시켜 엔진출력을 저하시키는 한편, 반대로 냉각장치에 의해 엔진이 과냉(Over Cooling)되면 연료소모가 증대될 뿐만 아니라 필요이상의 많은 연소열이 외부로 방출케 되어 열효율 저하로 역시 엔진출력이 감소되는 결과를 가져오게 된다.

따라서 내연기관에 장착되는 냉각장치는 엔진의 용량이나 장착기구의 특성에 따라 그 냉각용량이나 냉각방식을 달리하게 되어지는데, 현재는 크게 공기를 이용한 공랭식(空冷式)과 냉각수를 이용한 수냉식(水冷式)으로 나뉘어져 공랭식은 실린더 수가 적은 소형엔진에 사용되고 수냉식은 다기통엔진에 사용되어 왔다.

특히, 수냉식 냉각장치는 즉 차량선단에 외부에 노출되게 장착된 라디에타와 엔진블럭 사이가 호스로 연결되고 크랭크축에 의해 구동되는 물펌프(Water Pump)에 의해 강제순환되어 엔진블럭내 냉각부위상의 냉각수통로를 경유한 냉각수가, 라디에타에서 냉각팬에 의해 강제흡입되는 외부공기에 의해 냉각되어진 상태로 다시 엔진블럭내로 유입되는 구조로 되어 있다.

물론, 여기서 엔진의 온도를 일정하게 유지토록 냉각수가 라디에타로 유입되는 상부호스상에는 수온조절기가 장착되어서 수온에 따라 냉각수통로를 개폐하여 냉각수의 수온을 적정하게 조정케되어 있다.

그러나 이러한 모든 냉각장치의 작동은 크랭크축에 의해 구동동력을 전달받기 때문에 엔진이 작동되어 있는 상태에서만 작동가능한 것으로 엔진정지시에는 자동적으로 작동이 멈춰질 수 밖에 없으므로, 차량을 과속주행, 과도주행 또는 장시간 주행으로 인하여 냉각장치에 의해서도 미처 냉각되지 못하고 계속 상승된 냉각수는 심한 경우 끓는점(Boiling Point)까지 이르게 되는데, 갑자기 엔진정지로 냉각장치구동이 멈추게 되면 냉각수가 과도유동(Overflow) 및 과열(Overheating)되고, 이로 인하여 실린더헤드, 피스톤, 엔진블럭등이 열변형될 뿐만 아니라 윤활오일등이 타거나 눌러붙는등 윤활계통에도 고장을 유발하여 엔진수명을 단축시키게 되는 한 원인이 되어 왔다.

따라서 종래의 일부 엔진에서는 장시간 운전후 정지시에 몇분동안 냉각팬을 작동시키도록 되어 있으나, 이것은 일부 라디에타 내에 있는 냉각수만이 냉각될 뿐 엔진블럭내에 머무르고 있는 냉각수에는 그 영향이 미치지 못함으로써, 별효과가 없다는 단점이 제기되어 왔다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 자동차 엔진정지후에도 일정시간동안 냉각수를 자체동력으로 강제순환시켜 엔진의 온도를 저하시키도록 된 자동차 엔진정지후의 냉각수 강제순환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 내연기관의 엔진블럭과 라디에타 냉각수 출구사이에 연결장착된 호스내에 첵밸브 및 보조모터로 구동되는 보조냉각팬이 내설되어 이루어진 냉각수 강제순환장치에 의해 엔진정지후, 엔진제어유닛(ECU)에 초기설정된 냉각수 온도보다 실제 냉각수 온도가 높을 경우에만 이 엔진제어유닛과 연결된 보조모터가 작동되어서, 보조냉각팬을 구동하여 지지코어 윗쪽으로 라디에타상의 냉각된 냉각수를 엔진블럭내로 강제순환시키게 되어 엔진블럭온도가 낮아지고, 따라서 수온조절기상의 냉각수가 적정수온에 이르면 보조모터를 정지토록 되어 있다.

또한 보조모터 작동시에는 첵밸브를 중심으로 좌우측이 압력차이(P₁P₂)에 의해 첵밸브는 항시 닫힘상태를 유지케 되며, 보조모터 정지시인 엔진가동시에는 첵밸브는 항시 열림상태를 이루도록 되어 원활한 냉각수의 유동이 이루어지도록 되어진다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명이 엔진본체와 라디에타 냉각수 출구 사이의 하단연결호스상에 장착된 구조를 나타낸 상태도로서, 본 발명은 엔진본체(1)와 라디에타(2)의 냉각수 입·출구(3a,3b) 사이가 상·하부연결호스(4a,4b)로 연결되어지고 냉각팬(5)에 의해 상기 라디에타(2)를 경유하여 외부공기가 강제유입토록 된 냉각장치에 있어서, 상기 하부연결호스(4b)상에 확대체임버(6)가 형성되고 이 확대체임버(6) 중앙에 지지코어(7)가 하부연결호스(4b)와 일체로 고정설치되어지며, 이 지지코어(7) 하부로는 제2도의 힌지(8)연결된 첵밸브(9)의 끝단이 걸림턱(10)에 지지되어 닫혀지도록 되어진다.

또한 상기 지지코어(7) 상부로는 별도로 구비설치된 보조모터(11)의 회전축(12) 끝단에 보조팬(13)이 내설되어지고 상기 보조모터(14)는 엔진제어유닛(E.C.U, 도면에는 표시안됨)과 연결되어진다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명은 엔진본체(1)의 작동정지후에 엔진제어유닛에 초기설정된 설정온도보다 실제 냉각수의 수온이 높을 경우, 엔진제어유닛에 의해 보조모터(11)가 가동되면서 보조팬(13)을 회전시켜 냉각수(화살표→)가 라디에타(2)에서 엔진본체(1)로 강제순환 되어진다.

이때, 상기 이 첵밸브(9) 전·후단에는 보조팬(13)에 의한 냉각수의 강제유동으로 압력(P₁,P₂)차 즉 라디에타(2)쪽 압력(P₁)이 엔진본체(1)쪽 압력(P₂)보다 낮아지는데 기인되는 압력차로 인하여 보조팬(13) 작동중에는 항시 닫힘상태를 유지케되고 냉각수는 지지코어(7) 상부로만 강제유동 되어진다.

또한 일정시간동안 강제순환되던 냉각수의 수온이 엔진제어유닛의 초기설정온도 이하로 되면 보조모터(11)의 자동은 정지케 되어진다.

물론, 엔진작동중에는 보조모터(11)가 정지상태를 유지케 되므로 물펌프(도면에 표시안됨)에 의해 강제 순환되는 냉각수(화살표→방향)의 유동력으로 첵밸브(9)가 개방된 상태를 유지하게 되어 원활한 냉각수유동을 도모케 되어진다.

그러므로 상기와 같은 본 발명은, 장시간 차량주행등을 한 다음 엔진정지시에 과열된 상태의 냉각수를 적정온도에 이를때까지 일정시간동안 강제로 순환시켜 엔진본체(1)가 적정온도로 냉각되도록 함으로서, 냉각수 과열로 인한 과도유동과 실린더주위의 열변형 및 엔진윤활오일의 열화등을 미연에 방지케 되어 엔진수명이 연장되고 정상엔진출력을 유도케 되는 잇점을 갖게 된다.

Claims

엔진본체(1)와 라디에이터(2)의 냉각수 입,출구(3a)(3b)가 상,하부연결호스(4a)(4b)에 의해 연결되고, 냉각팬(5)에 의해 외부공기가 상기 라디에이터(2)를 경유하여 강제 유입토록 된 자동차 엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 하부 연결호스(4b)상에 확대체임버(6)가 형성되고, 이 확대체임버(6)의 내부 중앙에는 지지코어(7)가 고정 설치되며, 상기 지지코어(7)의 하부에는 첵밸브(9)가 그의 단부가 걸림턱(10)에 지지되어 닫혀지도록 설치됨과 아울러 지지코어(7)의 상부에 설치된 보조모터(11)의 회전축(12)에는 보조팬(13)이 설치되고, 상기 보조모터(11)는 엔진제어유닛과 연결되어, 엔진정지후 엔진제어유닛에 초기 설정된 온도보다 실제 냉각수의 수온이 높을 경우, 엔진제어유닛에 의해 보조모터가 가동되면서 냉각수를 라디에이터에서 엔진본체로 강제순환시키도록 구성되며, 이 때 상기 첵밸브(9)는 선,후단이 압력차(P1,P2)에 의해 닫혀진 상태를 유지하여 냉각수는 지지코어(7)의 상부로만 강제 유동되도록 된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진정지후의 냉각수 강제 순환장치.