KR100210044B1

KR100210044B1 - 수냉 엔진의 수온조절장치

Info

Publication number: KR100210044B1
Application number: KR1019950053362A
Authority: KR
Inventors: 김정식
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR970044512A

Abstract

수냉 엔진에서 냉각수의 흐름을 정확하게 제어하여 엔진과 열교환이 이루어진 냉각수를 라디에이터 측으로 공급하거나 차단하는 수온 조절기에 있어서, 이 수온 조절기의 펠릿이 냉각수와 전체적으로 근접할 수 있도록 하기 위하여, 상기한 수온 조절기는, 히터 유닛과 스로틀 바디 및 라디에이터 측으로 냉각수를 흐를게 할 수 있는 통로를 보유하는 케이스와, 이 케이스의 내측에 설치되는 서모 스태트와, 상기한 케이스의 통로 앞쪽으로 상기한 서모 스태트의 펠릿에 전체적으로 냉각수가 근접할 수 있도록 형성된 유동안내벽과, 상기한 펠릿의 팽창 및 수축에 의해 라디에이터 측 통로를 개방하는 밸브를 포함하는 수냉 엔진의 수온조절장치를 제공한다.

Description

수냉 엔진의 수온조절장치

제1도는 본 발명에 의한 수온저절장치가 적용되는 냉각 시스템.

제2도는 본 발명에 관련하는 수온조절장치의 측단면도.

제3도는 제2도의 A-A 선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 실린더 블록 4 : 실린더 헤드

6 : 수온 조절기 12 : 워터펌프

18 : 라디에이터 22 : 케이스

24 : 서모 스태트 34 : 밸브

38.40 : 유동 안내벽

[산업상 이용분야]

본 발명은 수냉엔진 수온조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수온에 따라 라디에이터로 흐르는 냉각수의 제거를 정확히하여 엔진의 냉각효율을 극대화할 수 있는 수온조절장치에 관한 것이다.

[종래기술]

냉각장치는 엔진의 과열을 방지하고 또한 엔진을 적정한 온도로 유지하여 엔진을 보호하며 연소효율을 향상시키기 위한 수단으로 사용된다.

실린더 내의 연소가스 온도는 약 2000도에 이르지만, 이 열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤등에 흡수된다.

이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면 실린더에 변형을 일으키거나 실린더벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심한 경우에는 엔진을 손상시키기 된다.

또한 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화를 일으켜 엔진의 출력을 저하시키는 한 요인이 된다.

반대로 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열중에서 냉각으로 상실되는 양이 맣아져 엔진의 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시킨다.

엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진 내부로 순화시켜 냉각을 행하는 수냉식이 있다.

수냉식은 워터 펌프로 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 자켓으로 끌어드려 순환시키면서 열교환이 이루어지도록 하고 있으며, 더워진 냉각수는 라디에이터로 보내져 대기에 의해 온도가 낮아진 후 다시 워터 펌프에 의해 순환하는 구조를 갖는다.

이러한 수냉 엔진은 워터 펌프가 냉각수를 순환시키지만, 수온조절기가 냉각 계통에 설치되어 실린더를 냉각하고 나오는 냉각수의 온도가 일정한 온도에 도달하지 못하는 경우에는 라디에이터측으로 흐르지 못하도록 하고 있다.

그러나 이러한 수온조절기는 열에 의해 팽창을 하는 왁스가 내장된 펠릿이 그러한 작용을 가능하게 하는 것인데, 이 펠릿은 냉각수중에 수장된 상태로 설치되어 있지만, 유입되는 냉각수와 전체적으로 접촉하지 못하는 구조로 이루어지고 있기 때문에 냉각수의 온도가 고온임에도 불구하고 라디에이터 측으로 통로를 개방하지 않는 경우가 있다.

따라서 엔진이 과열되고, 또 반대로 국부적으로 고온으로 되어 라디에이터 측의 통로를 열어주어 냉각수의 온도를 너무 낮추는 경우도 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수의 온도를 정확히 감지 할 수 있도록 하여 실린더내를 순환한 냉각수의 온도가 너무 높은 경우 라디에이터 측으로 통로를 개방하고, 그 반대인 경우는 그 통로를 차단하는 수냉 엔진의 수온조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 수냉 엔진에서 냉각수의 흐름을 정확하게 제어하여 엔진과 열교환이 이루어진 냉각수를 라디에이터 측으로 공급하거나 차단하는 수온 조절기에 있어서, 이 수온 조절기의 펠릿이 냉각수와 전체적으로 근접할 수 있도록 하기 위하여, 상기한 수온 조절기는, 히터 유닛과 스로틀 바디 및 라디에이터 측으로 냉각수를 흐르게 할 수 있는 통로를 보유하는 케이스와, 이 케이스 내측에 설치되는 서모 스태트와, 상기한 케이스의 통로 앞쪽으로 상기한 서모 스태트의 펠릿에 전체적으로 냉각수가 근접할 수 있도록 형성된 유동 안내벽과, 상기한 펠릿의 팽창 및 수축에 의해 라디에이터 측 통로를 개방하는 밸브를 포함하는 수냉 엔진의 수온조절장치를 제공한다.

[실시예]

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 수온조절장치가 적용되는 수냉 계통을 나타내는 도면으로서, 실린더 블록(2)과 실린더 헤드(4)를 순환하는 냉각수는 수온 조절기(6)에 의해 4개의 통로(7,8,9,10)로 분지되어 흐르게 되어 있다.

상기한 통로(10)는 바이패스 통로로서 워터펌프(12)측으로 냉각수를 흐를 수 있도록 하여 다시 실린더 블록(2)내로 순환할 수 있도록 한다.

상기한 통로(7)는 히터 유닛(14)과 연결되어 다시 워터펌프(12)측으로 귀환할 수 있도록 되어 있으며, 또다른 통로(8)는 스로틀 바디(16)를 지나면서 흡기의 온도를 상승시키면서 귀환할 수 있게 된다.

상기한 통로(9)는 라디에이터(18)의 상측으로 연결되어 냉각수를 그곳으로 흐를 수 있도록 하고 있으며, 이 라다에이터의 하부는 워터펌프(12)와 연결되어 냉각된 냉각수를 다시 실린더 블록(2)으로 흐를 수 있도록 하고 있다.

상기한 수온 조절기(6)는 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이 실린더 헤드측으로부터 냉각수가 유입되는 입구(20)를 갖는 케이스(22)와, 이 케이스(22)의 내측에 위치하는 서머 스태트(24)를 포함한다.

상기한 서머 스태트(24)는 케이스(22)의 내측에 고정되는 시이트(26)상에 작동핀(28)이 접촉하는 상태로 설치되다.

이 서머 스태트(24)는 왁스가 내장된 펠릿(30)이 상기한 입구(20)축을 향하여 위치하고 있으며, 이것은 스프링(32)에 의해 탄지되는 밸브(34)에 위치하고 있다.

본 실시예의 수온 조절기(6)는 상기한 케이스(22)에서 히터 유닛(14) 및 스로틀 바디(16), 그리고 워터펌프(12)로 통하는 각각의 유출구(35,36,37)의 앞쪽에 각각 유동 안내벽(38,40)을 제공하고 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 수냉 엔진의 수온조절장치는, 워터펌프(12)가 구동하면서 냉각수를 실린더 블록(2)과 실린더 헤드(4)측으로 순환시켜 엔진을 냉각하고, 또 각각의 통로(7,8)를 통과하면서 히터 유닛(14)과 스로틀 바디(16)로 흐르게 된다.

이러한 작용은 종래의 냉각작용과 별다른 점이 없으나, 이러한 냉각작용이 이루어지는 냉가수는 수온 조절기(6)로 유입되면서 서머 스태트(24)의 펠릿(30)의 외부와 접촉을 하게 된다.

이때 밸브(34)가 열리지 않은 상태에서는 케이스(22)내의 냉각수는 워터펌프(12)에 의해 다시 실린더 블록쪽으로 흐르게 되는데, 이때 통로(7,8)와 바이패스 통로(10)측으로 흐르는 냉각수는 유동 안내벽(38)(40)에 의해 유출구(35,36,37)로 직접 흐르지 못하고 케이스(22) 내부로 더욱 깊숙히 흐르면서 펠릿(30)부위를 전체적으로 지나게 된다.

이러한 냉각수의 흐름에 의해 펠릿은 국부적으로 열전달을 받는 것이 아니라 전체적으로 받게 되는데, 이때 냉각수의 온도가 일정한도를 넘는 경우 작동핀(28)이 작동하면서 밸브(34)를 열게 된다.

이러한 작용으로 냉각수는 통로(9)를 통하여 라디에이터(18)로 흐르면서 대기와 접촉하여 열교환을 행하고 다시 워터펌프(12)에 의해 실린더 블록(2)내로 흐르게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 수온조절장치는, 펠릿에 전체적으로 냉각수가 근접하도록 하고 있기 때문에 국부적인 열에 의해 작용하지 않고 냉각수의 전체 온도에 따라 민감하게 제적팽창과 수축을 하게 되므로 서모 스태트의 밸브 개폐작동을 정확하게 제어할 수 있다.

이것을 엔진의 과열을 방지함을 물론 냉각수가 너무 냉각되는 것도 방지할 수 있어 엔진을 보호하고 연소효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

워터펌프의 작동으로 냉각계통의 냉각수를 실린더 블록과 실린더 헤드측으로 순환시키고, 또 수온조절기의 제어에 의해 이 냉각수를 라디에이터 측으로 선택적으로 흐르게 하는 수냉 엔진의 냉각 시스템에 있어서, 상기한 수온 조절기는, 히터 유닛과 스로틀 바디 및 라디에이터 측으로 냉각수를 흐를게 할 수 있는 통로를 보유하는 케이스와, 이 케이스의 내측에 설치되는 서모 스태트와, 상기한 케이스의 통로 앞쪽으로 상기한 서모 스태트의 펠릿에 전체적으로 냉각수가 근접할 수 있도록 형성된 유동안내벽과, 상기한 펠릿의 팽창 및 수축에 의해 라디에이터 측 통로를 개방하는 밸브를 포함하는 수냉 엔진의 수온조절장치.