KR100332956B1

KR100332956B1 - 차량의 엔진 냉각장치 및 방법

Info

Publication number: KR100332956B1
Application number: KR1019990043888A
Authority: KR
Inventors: 김진성; 정태규
Original assignee: 정주호; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2002-04-20
Also published as: KR20010036760A

Abstract

본 발명은 차량의 엔진 냉각장치 및 방법에 관한 것으로서, 라디에이터(4)에서 냉각된 냉각수가 서모스탯(2) 및 워터펌프(6)에 의하여 실린더블럭(8), 실린더헤드(10), 그리고 라디에이터(4)로 순환되는 차량의 엔진 냉각방법에 있어서, 엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도에 이르기 전에, 상기 서모스탯(2)을 폐쇄작동시켜 상기 실린더 블럭(8)의 토출측으로부터 라디에이터(4) 및 서모스탯(2)의 인입측으로 연결된 관로를 폐쇄함과 동시에 상기 실린더헤드(10)의 토출측으로부터 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)를 개방시킴으로써, 상기 실린더 헤드(10)내의 냉각수가 실린더 헤드(10) 토출측으로부터 상기 서모스탯(2)의 바이패스회로(20)를 통하여 상기 워터펌프(6)의 인입측으로 유입되어 이의 워터펌프(6) 토출측으로부터 다시 실린더 헤드(10)의 인입측으로 유입되도록 하는 워엄 업시의 냉각수 순환 과정과; 엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도가 되면, 상기 서모스탯(2)을 개방작동시켜 상기 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)의 인입측으로 연결된 관로를 개방함과 동시에 상기 실린더헤드(10)의 토출측으로부터 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)를 폐쇄시킴으로써, 상기 라디에이터(4)에서 냉각된 냉각수가 서모스탯(2)으로 유입되고, 이의 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6)의 인입측으로 유입된 다음, 워터펌프(6)의 토출측으로부터 실린더 헤드(10)의 인입측으로 유입되어 실린더 헤드(10)를 냉각시키고, 실린더 헤드(10)를 냉각시킨 냉각수가 실린더 블럭(8)으로 이송되어 실린더 블럭(8)를 냉각시킨 후, 실린더 블럭(8)의 토출측을 통하여 상기 라디에이터(4)로 유입되어서 냉각된 다음, 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 다시 서모스탯(2)으로 유입되도록 하는 정상 온도시의 냉각수 순환 과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 엔진 워엄 업 기간 중에는 실린더 블럭의 냉각수 유동이 정지됨과 아울러 순환되는 냉각수량이 감소됨으로써, 엔진 냉시동 후 워엄 업 기간을 단축할 수 있고, 이에따라 엔진의 연비와 효율, 그리고 유해가스의 배출문제에 매우 유리한 잇점이 있다.

Description

차량의 엔진 냉각장치 및 방법{Engine Cooling System And Method In Vehicles}

본 발명은 차량의 엔진 냉각장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 냉시동 후 워엄 업 기간중에 실린더 블럭측의 냉각수 흐름을 정체시켜 엔진 워엄 업 기간을 단축함으로써 연료저감과 유해가스를 저감시킬 수 있도록 한 차량의 엔진 냉각장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 냉각장치는 모든 주행조건과 전속도 범위에 걸쳐서 기관의 과열을 방지하고 정상 작동온도를 유지하도록 하며, 냉간시동시에는 엔진을 신속하게 정상작동온도에 이르게 하기 위한 장치로서, 워터펌프에 의해 냉각수를 엔진(실린더블록 및 실린더헤드)과 라디에이터 등으로 강제순환시키고 있다.

첨부도면 도 1은 종래의 일반적인 엔진 냉각 회로도이다.

잘 아는 바와 같이, 냉시동시(냉각수의 흐름을 도면에 가는실선으로 도시함)등 엔진 냉각수가 정상작동온도(80∼90℃)에 도달하지 않았을 때는, 서모스탯(2)은 닫히고 서모스탯(2)의 바이패스회로만 열리게 되어, 냉각수는 라디에이터(4)로 흐르지 못하고 엔진 내부에서만 순환하는 바, 냉각수는 워터펌프(6)에 의하여 실린더 블럭(8)과 실린더 헤드(10)를 순차적으로 순환한 다음, 서모스탯(2)을 경유하여 다시 워터펌프(6)로 순환하게 된다. 이 경우 실린더헤드(10)를 순환하는 일부의 냉각수는 별도의 냉각수호스를 통하여 흘러 냉각수디스트리뷰터(12)에서 분기되어 일방으로는 히터(14)의 열교환기를 거쳐서 다시 워터펌프(6)로 유입되고, 타방으로는 스로틀바디(16)를 경유하여 서지탱크(18)로 흐르도록 되어 있다.

즉, 엔진 냉시동시의 워엄 업 기간 중에는 냉각수가 라디에이터(4)로 흐르는 것을 차단하고 냉각수를 실린더 블럭(8)과 실린더 헤드(10) 내에서 순환되도록 함으로써 엔진이 신속하게 정상작동 온도에 이르도록 하는 것이다.

다음, 상기한 과정을 거치면서 엔진이 가열되어 정상작동 온도에 이르면, 서모스탯(2)이 열려 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6) 측으로의 바이패스 회로는 차단된다. 이에 실린더 블럭(8)과 실린더 헤드(10)에서 뜨거워진 냉각수는, 도면에 굵은 실선으로 도시한 바와 같이, 서모스탯(2)을 통하여 라디에이터(4)로 유입되고, 라디에이터(4)를 통과하면서 냉각된 다음 워터펌프(6)에 의하여 다시 실린더 블럭(8)과 실린더 헤드(10)로 순환된다. 이 경우에도 전술한 엔진 워엄 업 기간중과 마찬가지로 실린더 헤드(10)를 순환하는 일부의 냉각수는 히터(14)와 스로틀바디(16)를 순환하여 각각 워터펌프(6)와 서지탱크(18)로 순환된다.

앞서 설명한 바와 같이 종래의 냉각장치는 엔진 냉시동후 정상작동 온도에 이르기 전에 서모스탯을 닫아 엔진측의 냉각수가 라디에이터로 흐르는 것을 막고 실린더 블럭과 실린더헤드내에서 순환되도록 함으로써 엔진이 신속히 정상작동 온도에 이르도록 한 고려가 있는 것이다.

엔진의 워엄 업 기간을 단축하는 것은 연비측면이나 유해가스 배출 측면 및 엔진의 기계효율, 마찰손실문제 등에 있어서 매우 유리하므로, 결국, 워엄 업 기간을 최대한 단축시키고자 한다면 워엄 업 기간중에는 실린더블럭과 실린더헤드내에 있는 냉각수를 순환시키지 않고 정체상태로 유지하는 것이 가장 바람직하다 할 것이다.

이러한 점을 고려하면, 종래의 냉각장치는 엔진 워엄 업 기간중에 냉각수가 실린더 블럭과 실린더 헤드를 항상 순환하도록 되어 있는 바, 워엄 업 시간 단축이라는 관점에서만 보면 최선이라고는 할 수 없는 것이다.

하지만 연소실이 형성되어 있는 실린더 헤드 부분은 국부적으로 온도 과승현상이 발생될 수 있기 때문에 워엄 업 기간 중이라도 냉각수를 순환시키지 않으면, 노크 또는 조기점화와 같은 이상연소 현상이 발생될 우려가 있게 되고, 그 유량도 그다지 많은 것이 아니어서, 냉각수를 정체시킴으로써 얻는 잇점보다 잃는 것이 더 많게 되는 것이다.

이러한 관점에서 실린더 블럭을 살펴보면, 실린더 블럭의 냉각수 유량은 실린더 헤드부 보다 상대적으로 매우 많은 바, 엔진 냉각수 순환에 따른 워엄 업 기간의 지연문제는 사실상 실린더 블럭의 냉각수를 순환시킴에 있다고 봄이 타당하다 할 것이고, 워엄 업 기간중 실린더 블럭의 냉각수를 정체시킨다고 하더라도 엔진성능에 별다른 문제가 발생할 소지가 거의 없다고 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진 워엄 업 기간 중에는 실린더 블럭의 냉각수 유동을 정지시켜 엔진의 전체적인 냉각수 순환 유량을 감소시킴으로 해서 워엄 업 기간을 단축하고, 이로써 연비향상과 더불어 유해가스의 배출을 줄일 수 있는 차량의 엔진 냉각장치 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차량의 엔진 냉각장치는 냉각수를 냉각하는 라디에이터와, 냉각수를 실린더 블럭 및 실린더 헤드를 포함하는 엔진과 상기 라디에이터로 순환시키는 워터펌프와, 그리고 엔진의 온도에 따라 상기 엔진과 라디에이터의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서모스탯을 구비하는 차량의 엔진 냉각장치에 있어서, 상기 라디에이터의 토출측으로부터 상기 서모스탯의 일측 인입측이 관로로써 연결되어 있고, 상기 서모스탯의 타측에 상기 실린더 헤드의 토출측과 상기 워터펌프의 인입측을 연결하는 바이패스회로가 마련되어 있으며, 상기 워터펌프의 토출측으로부터 상기 실린더 헤드의 인입측이 관로로써 연결되어 있고, 상기 실린더 블럭의 토출측으로부터 상기 라디에이터의 인입측이 관로로써 연결된 구성을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 차량의 엔진 냉각방법은 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 서모스탯 및 워터펌프에 의하여 실린더블럭, 실린더헤드, 그리고 라디에이터로 순환되는 차량의 엔진 냉각방법에 있어서, 엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도에 이르기 전에, 상기 서모스탯을 폐쇄작동시켜 상기 실린더 블럭의 토출측으로부터 라디에이터 및 서모스탯의 인입측으로 연결된 관로를 폐쇄함과 동시에 상기 실린더헤드의 토출측으로부터 워터펌프의 인입측을 연결하는 바이패스회로를 개방시킴으로써, 상기 실린더 헤드내의 냉각수가 실린더 헤드 토출측으로부터 상기 서모스탯의 바이패스회로를 통하여 상기 워터펌프의 인입측으로 유입되어 이의 워터펌프 토출측으로부터 다시 실린더 헤드의 인입측으로 유입되도록 하는, 실린더 헤드→서모스탯→워터펌프→다시 실린더 헤드의 냉각사이클을 구성하는 워엄 업시의 냉각수 순환 과정과; 엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도가 되면, 상기 서모스탯을 개방작동시켜 상기 라디에이터의 토출측을 통하여 서모스탯의 인입측으로 연결된 관로를 개방함과 동시에 상기 실린더헤드의 토출측으로부터 워터펌프의 인입측을 연결하는 바이패스회로를 폐쇄시킴으로써, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 서모스탯으로 유입되고, 이의 서모스탯으로부터 워터펌프의 인입측으로 유입된 다음, 워터펌프의 토출측으로부터 실린더 헤드의 인입측으로 유입되어 실린더 헤드를 냉각시키고, 실린더 헤드를 냉각시킨 냉각수가 실린더 블럭으로 이송되어 실린더 블럭를 냉각시킨 후, 실린더 블럭의 토출측을 통하여 상기 라디에이터로 유입되어서 냉각된 다음, 라디에이터의 토출측을 통하여 다시 서모스탯으로 유입되도록 하는, 라디에이터→서모스탯→워터펌프→실린더 헤드→실린더 블럭→다시 라디에이터의 냉각사이클을 구성하는 정상 온도시의 냉각수 순환 과정; 으로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 일반적인 차량 엔진 냉각회로도

도 2는 본 발명에 따른 냉각계통도서, V형 엔진에 적용된 일례를 도시한 도면

도 3은 본 발명의 냉각장치에서 엔진 워엄 업 기간중 냉각수의 흐름을 도시한 냉각계통도

도 4는 본 발명의 냉각장치에서 엔진이 정상온도에 이르렀을 때의 냉각수의 흐름을 도시한 냉각계통도

도 5는 본 발명에 따른 엔진 냉각장치의 회로도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 서모스탯 4 : 라디에이터

6 : 워터펌프 8 : 실린더 블럭

10 : 실린더 헤드 14 : 히터

16 : 스로틀바디 20 : 바이패스회로

22 : 바이패스회로

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 엔진 냉각장치의 계통도로서, V형 엔진에 적용된 일례를 도시한 도면이다. 도 1과 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 차량의 엔진 냉각장치는 서모스탯으로부터 라디에이터로 냉각수가 흐르도록 하는 종래의 통상적인 냉각 장치와는 달리 라디에이터로부터 서모스탯으로 냉각수가 흐르도록 한 구성을 갖추고 있고, 또한, 워터펌프로부터 실린더 블럭측으로 냉각수를 보내 실린더 헤드측으로 빠져나가도록 하는 종래의 통상적인 냉각장치와는 달리 워터펌프로부터 실린더 헤드측으로 냉각수를 보내 실린더 헤드를 먼저 냉각한 다음 실린더 블럭을 냉각시키고 다시 라디에이터로 흐르도록 한 기본적 개념을 가지고 있다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이러한 기본 개념을 갖는 본 발명의 차량의 엔진 냉각장치에서는 서모스탯(2)의 일측 인입측에 라디에이터(4)의 토출측을 관로로써 연결하고, 상기 서모스탯(2)의 타측에 실린더 헤드(10)의 토출측과 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)를 마련함과 아울러, 상기 워터펌프(6)의 토출측을 상기 실린더 헤드(10)의 인입측에 관로로써 연결하며, 실린더 블럭(8)의 토출측으로부터 상기 라디에이터(4)의 인입측을 관로로써 연결하고 있다. 도면에서는 생략하였으나, 상기 실린더 헤드(10)와 실린더 블럭(8)에는 당연히 각각의 워터재킷이 형성되어 있고, 이들 워터재킷은 서로 연통되도록 되어 있다.

상기 바이패스회로(20)에서 실린더 헤드(10)측과 서모스탯(2)을 연결하는 관로가 두 개인 것은, 본 예시도면이 V형 엔진을 기준으로 한 것이기 때문이다. 따라서, 이 두개의 관로중 하나는 좌측 실린더 헤드로부터 연장된 관로이고, 나머지 하나는 우측 실린더 헤드로부터 연장된 관로가 된다.

상기 서모스탯(2) 내부의 밸브체(2a)는 실린더 헤드(10)측으로부터 유입되는 냉각수의 온도에 따라 상기 라디에이터(4)로부터 유입되는 냉각수 통로와 상기 실린더헤드(10)로부터 바이패스회로(20)로 유입되는 냉각수통로를 선택적으로 개폐하도록 되어 있다. 즉, 냉각수의 온도가 정상 작동온도보다 낮을 경우에는 밸브체(2a)는 도면상 하향 이동하여 라디에이터(4)측 통로를 폐쇄함과 아울러 바이패스회로(20)는 개방시키고, 반대로 냉각수의 온도가 정상 작동온도 이상일 경우에는 밸브체(2a)는 도면상 상향 이동하여 실린더헤드(10)로부터 워터펌프(6)를 연결하는 바이패스회로(20)의 중간을 차단하도록 되어 있다.

또한, 상기 서모스탯(2)에서 상기 바이패스회로(20)가 형성되는 부분에는 상기 실린더 헤드(10)의 토출측으로부터 연결된 관로와 연통하면서 히터(14)와 스로틀바디(16)의 인입측을 연결하는 또 다른 바이패스회로(22)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 히터(14)와 스로틀바디(16)의 토출측으로부터 연장된 관로는 상기 바이패스회로(20)의 관로 중간에 접속되어 있다. 여기서 본 실시예에서와 같이 상기 스로틀바디(16)의 토출측으로부터 나온 냉각수는 서지탱크(18)를 경유하여 상기히터(14)로부터 나오는 냉각수와 합류하여 워터펌프(6)로 유입되도록 하고 있다.

도면부호 24로 도시된 것은 자동변속기 장착차량인 경우에 통상 채용되는 오일쿨러로서, 이의 오일쿨러(24)는 실린더블럭(8)의 토출측과 라디에이터(4)의 인입측을 연결하는 관로 중간에 설치되어 실린더블럭(8) 측에서 나오는 냉각수의 일부가 통과하도록 하고 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 차량의 엔진 냉각장치의 냉각과정을 설명한다.

도 3은 본 발명의 냉각장치에서 엔진 워엄 업 기간중 냉각수의 흐름을 도시한 계통도이고, 도 4는 본 발명의 냉각장치에서 엔진이 정상온도에 이르렀을 때의 냉각수의 흐름을 도시한 계통도이다. 도 5는 위와 같은 엔진 냉각장치를 하나의 회로로서 도시한 도면으로서, 쇄선상의 박스 내에 가는실선의 화살표로 도시한 순환 경로는 워엄 업 기간중의 냉각수 순환 사이클을 나타내고 쇄선상의 박스 외측에 굵은실선상의 화살표로 도시한 순환 경로는 정상 작동온도에 이르렀을 시의 냉각수 순환 사이클을 나타낸다.

먼저, 엔진이 작동하면 워터펌프(6)가 동시에 작동하여 냉각수를 압송하게 되며, 이하 설명될 장치에서의 냉각수 순환은 모두 이 워터펌프(6)의 펌프압에 의하여 수행됨은 전술한 바와 같다.

만약, 엔진 내부의 냉각수 온도가 소정의 정상작동 온도에 이르기전 즉, 워엄 업 기간중에는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 서모스탯(2)이 닫혀 실린더블럭(8)의 토출측으로부터 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)의 인입측으로 연결되는 관로가 밸브체(2a)에 의하여 폐쇄되고, 동시에 상기 실린더헤드(10)의 토출측으로부터 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)가 개방되게 된다.

이와 같이, 라디에이터(4)로부터 서모스탯(2)으로 유입되는 냉각수 순환로가 폐쇄됨에 따라 라디에이터(4)에는 냉각수의 흐름이 없게 된다. 마찬가지로, 실린더 블럭(8)의 토출측은 상기 라디에이터(4)에 연결되어 있기 때문에 라디에이터(4)에서의 냉각수 정체에 따라 당연히 실린더 블럭(8) 내의 냉각수도 어디로도 흐르지 못하고 정체된다. 이로써 실린더 헤드(10) 내의 냉각수는 실린더 블럭(8)측으로 유입되지 못하고 그 토출측을 통하여 서모스탯(2)으로 유입되어서 이 서모스탯(2)에 마련된 바이패스회로(20)를 따라 상기 워터펌프(6)로 유입된다.

따라서, 워터펌프(6)로 유입된 냉각수는 실린더 헤드(10) 내부로 압송되어 실린더 헤드(10)를 냉각시키고, 다시 바이패스회로(20)를 통하여 워터펌프(6)로 유입되는 사이클이 수행되는 것이다.

종합하면, 엔진이 정상작동 온도에 이르기 전, 워엄 업 기간중에 냉각수의 주된 흐름은 실린더 헤드(10)→서모스탯(2)→워터펌프(6)→다시, 실린더 헤드(10)로 이루어지게 됨으로써 정체된 실린더 블럭(8)의 냉각수는 엔진의 연소열에 의하여 신속하게 가열된다. 이 뿐만 아니라 워엄 업 기간중에 순환되는 냉각수의 전체량은 종래의 냉각수 수량에서 실린더 블럭(8)내의 냉각수량을 제한 량, 즉, 실린더헤드(10)와 서모스탯(2) 및 워터펌프(6)로 연결된 순환 경로에 있는 냉각수량이 된다. 따라서, 워엄 업 기간중에 냉각수의 순환량이 매우 적어지게 됨으로써 순환되는 냉각수 자체도 보다 신속하게 가열되는 것이다. 결국, 엔진이 보다 신속하게 정상작동온도에 이르게 됨으로써 엔진의 워엄 업기간이 단축되는 것이다.

한편, 상술한 워엄 업 기간중에 실린더 헤드(10)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)으로 유입된 냉각수의 일부는 또 다른 바이패스회로(22)를 통하여 히터(14)의 열교환기와 스로틀바디(16)로 유입된 후, 워터펌프(6) 인입측으로 연결된 상기 바이패스회로(20) 중간으로 합류하게 된다. 엔진이 기동하고 있으면 언제나 상기 히터(14)와 스로틀바디(16)로 냉각수가 유입되게 되는 바, 상술한 워엄 업 기간 뿐만 아니라 엔진이 정상작동 온도에 이르러서도 항상 냉각수가 흐르도록 되어 있다.

다음, 상기와 같은 워엄 업을 수행하여 엔진 내부의 냉각수 온도가 소정의 정상작동 온도에 이르게 되면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 서모스탯(2)이 개방작동되어 상기 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)의 인입측으로 연결되는 관로가 개방됨과 동시에 상기 실린더헤드(10) 토출측으로부터 워터펌프(6)로 연결된 바이패스회로(20)가 폐쇄된다.

따라서, 상기 라디에이터(4)에서 냉각된 냉각수가 서모스탯(2)으로 유입되고, 이의 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6)의 인입측으로 유입된 다음, 워터펌프(6)의 토출측으로부터 실린더 헤드(10)의 인입측으로 유입되어 실린더 헤드(10)를 냉각시키게 된다.

또한, 위와 같이 실린더 블럭(8)의 토출측으로부터 라디에이터(4)를 통하여서모스탯(2)으로 유입되는 관로가 개방되어 있기 때문에 실린더 블럭(8)에서 정체된 냉각수압은 해제되고, 이로써 실린더 헤드(10)의 워터재킷을 통과하며 실린더 헤드(10)를 냉각시킨 냉각수는 실린더 블럭(8)의 워터재킷으로 이송되게 된다. 이때 실린더 헤드(10)를 냉각시킨 냉각수의 일부는 전술한 워엄 업 과정에서와 마찬가지로 서모스탯(2)의 다른 바이패스회로(22)를 통하여 스로틀바디(16)와 히터(14)로 흐르게 된다.

다시, 위와 같이 하여 실린더 블럭(8)을 냉각시킨 냉각수는 실린더 블럭(8)의 토출측을 통하여 상기 라디에이터(4)로 유입되어 냉각되고, 이의 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)으로 유입된 다음, 다시 워터펌프(6)로 유입됨으로써 라디에이터(4)→서모스탯(2)→워터펌프(6)→실린더 헤드(10)→실린더 블럭(8)→다시 라디에이터(4)로의 순환 과정을 수행하게 되는 것이다.

이러한, 정상작동 온도에서의 냉각수 순환량은 종래와 다를 바 없겠으나, 냉각수의 순환경로가 실린더 헤드(10)부를 먼저 냉각시킨 다음 실린더 블럭(8)을 냉각시키도록 구성되어 있다. 따라서 상대적으로 온도가 높은 실린더 헤드(10)를 먼저 냉각시키게 되므로 엔진 전체가 균일하게 냉각되고, 나아가 실린더 헤드(10)의 흡기포트부분의 냉각이 잘 이루어짐으로써 흡기효율도 향상되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 엔진 워엄 업 기간 중에는 실린더 블럭의 냉각수 유동이 정지되고, 순환되는 냉각수량도 감소된다. 또한, 정상작동온도시에는 실린더 블럭보다 실린더 헤드가 먼저 냉각되게 된다.

이러한 것에 의하여 본 발명은 냉시동 후 워엄 업 기간을 단축할 수 있고, 엔진의 연비와 효율, 그리고 유해가스의 배출문제에 매우 유리한 잇점을 향유할 수 있게 되는 것이다.

Claims

냉각수를 냉각하는 라디에이터(4)와, 냉각수를 실린더 블럭(8) 및 실린더 헤드(10)를 포함하는 엔진과 상기 라디에이터(4)로 순환시키는 워터펌프(6)와, 그리고 엔진의 온도에 따라 상기 엔진과 라디에이터(4)의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서모스탯(2)을 구비하는 차량의 엔진 냉각장치에 있어서,

상기 라디에이터(4)의 토출측으로부터 상기 서모스탯(2)의 일측 인입측이 관로로써 연결되어 있고, 상기 서모스탯(2)의 타측에 상기 실린더 헤드(10)의 토출측과 상기 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)가 마련되어 있으며, 상기 워터펌프(6)의 토출측으로부터 상기 실린더 헤드(10)의 인입측이 관로로써 연결되어 있고, 상기 실린더 블럭(8)의 토출측으로부터 상기 라디에이터(4)의 인입측이 관로로써 연결된 구성을 특징으로 하는 차량의 엔진 냉각장치.
청구항 1에 있어서,

상기 서모스탯(2)에서 상기 바이패스회로(20)가 형성되는 부분의 일측에는 상기 실린더 헤드(10)의 토출측으로부터 연결된 관로와 연통하면서 히터(14)와 스로틀바디(16)의 인입측을 연결하는 또 다른 바이패스회로(22)가 마련되어 있고, 상기 히터(14)와 스로틀바디(16)의 토출측이 상기 바이패스회로(20)의 관로 중간에 접속됨을 특징으로 하는 차량의 엔진 냉각장치.
라디에이터(4)에서 냉각된 냉각수가 서모스탯(2) 및 워터펌프(6)에 의하여 실린더블럭(8), 실린더헤드(10), 그리고 라디에이터(4)로 순환되는 차량의 엔진 냉각방법에 있어서,

엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도에 이르기 전에, 상기 서모스탯(2)을 폐쇄작동시켜 상기 실린더 블럭(8)의 토출측으로부터 라디에이터(4) 및 서모스탯(2)의 인입측으로 연결된 관로를 폐쇄함과 동시에 상기 실린더헤드(10)의 토출측으로부터 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)를 개방시킴으로써, 상기 실린더 헤드(10)내의 냉각수가 실린더 헤드(10) 토출측으로부터 상기 서모스탯(2)의 바이패스회로(20)를 통하여 상기 워터펌프(6)의 인입측으로 유입되어 이의 워터펌프(6) 토출측으로부터 다시 실린더 헤드(10)의 인입측으로 유입되도록 하는, 실린더 헤드(10)→서모스탯(2)→워터펌프(6)→다시, 실린더 헤드(10)의 냉각사이클을 구성하는 워엄 업시의 냉각수 순환 과정과;

엔진 내부의 냉각수가 소정의 정상작동 온도가 되면, 상기 서모스탯(2)을 개방작동시켜 상기 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 서모스탯(2)의 인입측으로 연결된 관로를 개방함과 동시에 상기 실린더헤드(10)의 토출측으로부터 워터펌프(6)의 인입측을 연결하는 바이패스회로(20)를 폐쇄시킴으로써, 상기 라디에이터(4)에서 냉각된 냉각수가 서모스탯(2)으로 유입되고, 이의 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6)의 인입측으로 유입된 다음, 워터펌프(6)의 토출측으로부터 실린더 헤드(10)의 인입측으로 유입되어 실린더 헤드(10)를 냉각시키고, 실린더 헤드(10)를 냉각시킨 냉각수가 실린더 블럭(8)으로 이송되어 실린더 블럭(8)를 냉각시킨 후, 실린더 블럭(8)의 토출측을 통하여 상기 라디에이터(4)로 유입되어서 냉각된 다음, 라디에이터(4)의 토출측을 통하여 다시 서모스탯(2)으로 유입되도록 하는, 라디에이터(4)→서모스탯(2)→워터펌프(6)→실린더 헤드(10)→실린더 블럭(8)→다시 라디에이터(4)의 냉각사이클을 구성하는 정상 온도시의 냉각수 순환 과정; 으로 이루어짐을 특징으로 하는 차량의 엔진 냉각방법.
청구항 3에 있어서,

상기 워엄 업시의 냉각수 순환 과정의 수행과 동시에, 상기 실린더 헤드(10)로부터 서모스탯(2)으로 유입된 냉각수의 일부가 서모스탯(2)에 마련된 또 하나의 바이패스회로(22)를 통하여 히터(14)와 스로틀바디(16)로 이송되고, 이의 히터(14)와 스로틀바디(16)를 냉각한 냉각수가 상기 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6)를 연결하는 바이패스회로(20)의 관로 중간으로 합류되는 과정이 수행되고,

상기 정상 온도시의 냉각수 순환 과정의 수행과 동시에, 상기 실린더 헤드(10)에서 실린더 블럭(8)으로 이송되는 냉각수중 일부가 상기 실린더 헤드(10)로부터 서모스탯(2)을 연결하는 바이패스회로(20)를 통하여 서모스탯(2)으로 유입된 다음, 유입된 냉각수의 전부가 상기 서모스탯(2)에 마련된 또 하나의 바이패스회로(22)를 통하여 히터(14)와 스로틀바디(16)로 이송되고, 이의 히터(14)와 스로틀바디(16)를 냉각한 냉각수가 상기 서모스탯(2)으로부터 워터펌프(6)를 연결하는 바이패스회로(20)의 관로 중간으로 합류되는 과정이 수행됨을 특징으로 하는 차량의 엔진 냉각방법.