KR19980047110U - 자동차의 엔진 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 엔진 냉각시스템에 관한 것으로서 종래 워터펌프에 의해 압송된 냉각수는 라디에이터뿐만아니라 히터로도 냉각수가 흐르기 때문에 제 1,2,3,4실린더가 모두 균일한 냉각이 일어나지 못하는 문제점이 있었다.즉,엔진으로 유입된 냉각수는 그 출구가 라디에이터와 히터의 2갈래로 분기되어 흐르므로 각 실린더의 냉각효과에 차이가 발생하게 되는 것이다.

따라서 본 고안은 엔진 냉각수 출구에 써모스탯(4)이 설치되고,상기 써모스탯(4)과 라디에이터(2)간 냉각수 유출파이프(6)가 설치되며,워터펌프(5)를 가진 냉각수 순환파이프(7)가 상기 라디에이터(2)와 엔진(1)간 설치된 자동차의 엔진 냉각시스템에 있어서,상기 냉각수 유출파이프(6)에 분기파이프(30)를 설치하고,상기 분기파이프(30)에 상기 냉각수 유출파이프(6)를 통해 유출된 냉각수 유량을 제어하는 컨트롤밸브(10)와 이 컨트롤밸브(10)의 뒤에 히터(20)를 설치하며,상기 히터(20)의 후단에 연결된 상기 분기파이프(30)를 상기 라디에이터(2)를 통과한 냉각수가 흐르는 상기 냉각수 순환파이프(7)에 설치하여 냉각수 출구를 하나로 함으로써 엔진 각 실린더의 냉각효과를 균일하게 함과 동시에 동절기와 하절기에 따라 상기 컨트롤밸브의 개폐정도를 조절함으로써 동절기에는 신속한 워밍업을,하절기에는 냉각효과의 극대화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차의 엔진 냉각시스템

일반적으로 엔진은 그 실린더내에서 발생하는 연소가스의 온도는 2000℃ 이상의 고온으로서 이 고온에 의해 실린더,실린더 헤드,피스톤 등의 변형,엔진오일의 유막파괴,엔진오일의 부족,엔진의 출력저하등의 엔진의 손상을 가져오기 때문에 엔진의 열을 방출시켜 온도를 적정수준으로 떨어뜨려야 한다.

따라서 자동차의 경우 엔진 냉각방식으로 공기에 의해 엔진에서 발생하는 열을 식히는 공냉식과 냉각수에 의해 엔진의 열을 방출시키는 수냉식이 있는데,현재 공냉식의 경우는 오토바이등 소형엔진의 냉각방식으로만 사용되고,다실린더 엔진인 자동차에는 수냉식이 사용되고 있다.

이와같은 수냉식은 라디에이터를 이용하여 냉각시키는 방식으로서,크랭크축에 의해 동력을 얻어 냉각수를 실린더내로 압송순환시키는 냉각수 순환용 워터펌프,실린더 블록과 실린더 헤드를 둘러싸는 냉각수 통로인 워터재킷,엔진의 열을 흡수한 냉각수의 열을 라디에이터 그릴을 통해서 들어오는 외부의 자연공기에 의해 냉각시키는 라디에이터,정차시나 저속주행시에 충분치 못한 라디에이터의 통풍을 고려하여 충분한 냉각공기를 라디에이터로 송풍하여 냉각효과를 얻기위한 냉각팬,냉각수 온도가 기준온도이냐 그 이하이냐에 따라 냉각수통로를 개폐하여 엔진 워밍업을 신속하게 할 수 있도록 하는 서모스탯으로 구성되어 있다.

상기한 냉각수는 워터펌프에 의해서 워터재킷을 통과하여 서모스탯을 거쳐 라디에이터로 흘러 냉각된 후,워터펌프에 의해 다시 라디에이터와 엔진을 순환하게 된다.

상기한 냉각팬은 워터펌프와 일체로 크랭크축 풀리와 벨트로 연결되어 동력을 얻는 방식과 라디에이터 통과후의 냉각수의 온도를 온도센서로 감지하여 기준온도 이상이면 작동되는 전동식이 있다.

이와같은 수냉식 엔진의 자동차에 있어서,히터(난방장치)는 엔진 냉각수의 열을 이용하고 있다.

도1은 이와같은 히터를 채용한 종래의 엔진 냉각시스템을 나타낸 것으로 이에 나타낸 바와같이,엔진 냉각수 출구에 써모스탯(4)이 설치되고,상기 써모스탯(4)과 라디에이터(2)간 냉각수 유출파이프(6)가 설치되고,워터펌프(5)를 가진 냉각수 순환파이프(7)가 상기 라디에이터(2)와 엔진(1)간 설치되며,상기 엔진(1)과 상기 냉각수 순환파이프(7)간 파이프에 히터(3)가 설치되어 구성된다.

이와같은 기술구성에 의해 워터펌프(5)에서 압송된 냉각수는 엔진(1)의 각 실린더간 워터재킷을 통하여 흐르는데,제 1,2,3,4실린더간의 워터재킷(1a)을 통과한 냉각수는 서모스탯(4)을 거쳐 라디에이터(2)로 흐르지만 이외에도 히터(3)로도 흐르게 되어있다.

이처럼 워터펌프에 의해 압송된 냉각수는 라디에이터뿐만아니라 히터로도 냉각수가 흐르기 때문에 제 1,2,3,4실린더가 모두 균일한 냉각이 일어나지 못하는 문제점이 있었다.

즉,엔진으로 유입된 냉각수는 라디에이터와 히터의 2갈래로 분기되어 흐르므로 각 실린더의 냉각효과에 차이가 발생하게 되는 것이다.

다시 말해서 냉각수 출구가 라디에이터와 히터 2군데로 히터로의 냉각수 출구 설치위치에 따라 각 실린더간에 냉각효과에 차이가 발생하는 것이다.

따라서 본 고안의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 히터의 설치위치를 변경하여 엔진의 각 실린더의 냉각효과를 균일하게 함과 동시에 동절기에는 냉각수 온도를 신속히 상승시켜 워밍업을 신속히 할 수 있도록 하고,하절기에는 라디에이터쪽으로 흐르는 냉각수량을 증가시켜 냉각효과를 극대화 할 수 있도록 한 자동차의 엔진 냉각시스템을 제공함에 있다.

이와같은 본 고안은 엔진의 냉각수 유출파이프에 분기파이프를 설치하고,상기 분기파이프에 컨트롤밸브와 이 컨트롤밸브의 뒤에 히터를 설치하며,상기 분기파이프를 엔진 냉각수 순환파이프에 설치함으로써 달성될수 있다.

이러한 본 고안은 엔진 냉각수가 라디에이터쪽으만 흐르도록 되어있어,즉 냉각수 유출이 한군데로만 되도록 되어있어 각 실린더의 냉각효과가 균일해지고,동절기와 하절기에 따라 상기 컨트롤밸브의 그 개폐정도가 제어되어 동절기에는 히터로 흐르는 냉각수량이 적절하게 조절됨으로써 냉각수 온도가 기준온도로 신속히 상승됨에 따라 신속한 워밍업이 이루어지는 것이고,하절기에는 히터로 흐르는 냉각수량이 최소화되든가 차단됨으로써 라디에이터쪽으로 흐르는 냉각수량이 많아짐에 따라 냉각효과가 극대화되는 것이다.

도 1 은 종래의 엔진 냉각시스템을 나타낸 기술구성도

도 2 는 본 고안에 의한 엔진 냉각시스템을 나타낸 기술구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 라디에이터

3 : 히터 4 : 써모스탯

5 : 워터펌프 6 : 냉각수 유출파이프

7 : 냉각수 순환파이프 10 : 컨트롤밸브

20 : 히터 30 : 분기파이프

이하 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 고안에 의한 엔진의 냉각시스템을 나타낸 기술구성도로서,이에 나타낸 바와같이 본 고안은 엔진 냉각수 출구에 써모스탯(4)이 설치되고,상기 써모스탯(4)과 라디에이터(2)간 냉각수 유출파이프(6)가 설치되며,워터펌프(5)를 가진 냉각수 순환파이프(7)가 상기 라디에이터(2)와 엔진(1)간 설치된 자동차의 엔진 냉각시스템에 있어서,상기 냉각수 유출파이프(6)에 분기파이프(30)를 설치하고,상기 분기파이프(30)에 상기 냉각수 유출파이프(6)를 통해 유출된 냉각수 유량을 제어하는 컨트롤밸브(10)와 이 컨트롤밸브(10)의 뒤에 히터(20)를 설치하며,상기 히터(20)의 후단에 연결된 상기 분기파이프(30)를 상기 라디에이터(2)를 통과한 냉각수가 흐르는 상기 냉각수 순환파이프(7)에 설치하여 구성한 것이다.

상기 컨트롤밸브(10)는 온도센서의 출력신호에 따라 엔진 컨트롤유닛(E.C.U)에 의해 그 개폐정도가 제어되는 것이다.

이처럼 본 고안은 히터(20)의 설치위치를 변경하여 엔진 냉각수 출구를 1개로 함과 동시에 상기 히터(20) 앞에 컨트롤밸브(10)를 설치하여 상기 컨트롤밸브(10)의 개폐정도에 따라 히터(20)로의 냉각수량을 제어토록 함으로써 동절기에는 신속한 워밍업을 할 수 있도록 하고,하절기에는 라이에이터(2)쪽으로 흐르는 냉각수량을 증대시켜 엔진의 냉각효과를 극대화할 수 있도록 한 것이다.

즉,히터(20)를 사용하는 동절기에 냉각수 온도가 기준온도에 못 미쳐 써모스탯(4)이 작동되지 못해 냉각수 유출파이프(6)가 막혀있을 경우에는 컨트롤밸브(10)의 개구폭을 적절하게 조절하여 히터(20)쪽으로 흐르는 냉각수량을 줄여서 엔진 냉각수의 순환을 최소화함으로써 신속히 엔진 냉각수 온도를 기준온도로 상승시킬 수 있도록 하고,히터(20)를 거의 사용하지 않는 하절기에 써모스탯(4)이 작동되어 냉각수 유출파이프(6)로 냉각수가 흐르고 있을 경우에는 컨트롤밸브(10)의 개구폭을 최소화하든가 차단하여 라디에이터(2)쪽으로 냉각수가 많이 흐르게 하든가 전량 흐르도록 함으로써 많은 냉각수가 라디에이터(2)를 거쳐 순환되도록 한 것이다.

이와같은 구성에 따른 본 고안의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

냉각수 순환용 워터펌프(5)에 의해 엔진(1)으로 압송된 냉각수는 각 실린더간 워터재킷(1a)을 거쳐 냉각수 출구에 설치된 써모스탯(4)을 통과하여 냉각수 유출파이프(6)와 분기파이프(30)를 통해 라디에이터(2)와 히터(20)로 흐르고,라디에이터(2)와 히터(20)를 통과한 냉각수는 다시 냉각수 순환파이프(7)를 통해 엔진(1)으로 되돌아간다.

특히,동절기와 하절기에는 온도센서의 출력신호에 따라 컨트롤밸브(10)가 엔진 컨트롤유닛에 의해 제어되는데,동절기의 경우 엔진 냉각수온도가 기준온도 이하이면 컨트롤밸브(10)의 개폐정도가 적절하게 제어되어 히터(20)쪽으로 흐르는 냉각수량이 조절됨으로써 엔진 실린더내의 냉각수 순환이 최소화되어 신속히 냉각수 온도가 기준온도로 상승되어 신속히 워밍업이 이루어지는 것이고,하절기의 경우 컨트롤밸브(10)의 개폐정도가 최소화되든가 차단되도록 제어되어 라디에이터(2)쪽으로 냉각수를 최대로 흐르게하든가 전량 흐르도록 함으로써 거의 냉각수 전량이 라디에이터(2)를 거침에 따라 식혀진 많은량의 냉각수가 엔진으로 순환되게 되어 냉각효과가 극대화되는 것이다.

이상에서 상술한 바와같이 본 고안은 히터의 설치위치를 변경함으로써 냉각수 출구가 하나로 되어 엔진 각 실린더의 냉각효과가 균일해지고,동절기와 하절기에 따라 컨트롤밸브의 개폐정도를 조절함으로써 동절기에는 신속한 워밍업을,하절기에는 냉각효과의 극대화를 이룰 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 자동차의 엔진 냉각시스템에 관한 것으로서 더욱 상세히는 엔진 냉각수를 이용하는 히터의 설치위치를 변경하여 엔진 각 실린더의 냉각효과를 균일하게 함과 동시에 동절기에는 신속한 워밍업을,하절기에는 냉각효과를 극대화 할 수 있도록 한 자동차의 엔진 냉각시스템을 제공하기 위한 것이다.

Claims (2)

1. 엔진 냉각수 출구에 써모스탯(4)이 설치되고,상기 써모스탯(4)과 라디에이터(2)간 냉각수 유출파이프(6)가 설치되며,워터펌프(5)를 가진 냉각수 순환파이프(7)가 상기 라디에이터(2)와 엔진(1)간 설치된 자동차의 엔진 냉각시스템에 있어서,상기 냉각수 유출파이프(6)에 분기파이프(30)를 설치하고,상기 분기파이프에 냉각수 유량을 제어하는 컨트롤밸브(10)와 이 컨트롤밸브(10)의 뒤에 히터(20)를 설치하며,상기 분기파이프를 상기 냉각수 순환파이프에 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각시스템.
2. 제1항에 있어서,상기 컨트롤밸브(10)는 온도센서의 출력신호를 입력받는 엔진 컨트롤유닛에 의해 그 개폐정도가 제어되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각시스템.