KR19990011870A

KR19990011870A - 자동차의 엔진 냉각장치 및 방법

Info

Publication number: KR19990011870A
Application number: KR1019970035124A
Authority: KR
Inventors: 이원관
Original assignee: 양재신; 대우자동차 주식회사
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1997-07-25
Publication date: 1999-02-18

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진 냉각장치 및 방법에 관한 것으로서, 워터펌프(8)에 의하여 엔진(2) 내부를 순환하는 냉각수의 일부가 유도되어 냉각수디스트리뷰터(10)에서 두 방향으로 나뉘어져 각각 히터(12)와 스로틀바디(14)를 경유하여 다시 워터펌프(8)로 순환되는 냉각수 순환경로를 포함하는 엔진 냉각장치에서, 상기 스로틀바디(14)의 냉각수 출구를 상기 히터(12)의 냉각수 입구에 연결하여서, 스로틀바디(14)를 순환하고 나온 냉각수가 상기 히터(12)로 유입되어 상기 워터펌프(8)로 유입되도록 한 구성을 가진다.

본 발명은 이러한 구성을 통하여 엔진 냉각상태에서 냉각수의 열손실을 줄임으로써 엔진이 정상작동온도에 이르는 시간을 단축시키고, 히터의 성능도 향상시킬 수 있도록 하고 있다.

Description

자동차의 엔진 냉각장치 및 방법

본 발명은 자동차의 엔진냉각 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 냉각시에 스로틀바디를 순환한 냉각수를 히터에 도입시켜 히터성능을 향상시킴과 아울러 엔진이 신속하게 정상작동온도에 이르도록 한 자동차의 엔진냉각장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 냉각장치는 모든 주행조건과 전속도 범위에 걸쳐서 기관의 과열을 방지하고 정상 작동온도를 유지하도록 하며, 시동초기에 엔진이 냉각되어 있을 때는 신속히 엔진이 정상작동온도에 이르도록 하는 장치로서, 워터펌프에 의해 냉각수를 엔진(실린더블록 및 실린더헤드)과 라디에이터등으로 강제순환시키고 있다.

첨부된 도면 도 1은 종래의 일반적인 엔진 냉각수 순환계통을 도시한 것으로, 도면중 실선화살표는 냉각수호스를 표시하고, 점선화살표는 바이패스회로를 표시한다. 잘 아는 바와 같이 엔진(2)이 정상작동온도(80∼90℃)에 도달하지 않았을 때는, 서모스탯(4)은 닫혀 있고, 이에 냉각수는 라디에이터(6)를 통과하지 못하고 엔진(2) 내부에서만 순환한다. 이 경우 엔진(2) 내부를 순환하는 일부의 냉각수는 별도의 냉각수호스를 통하여 흘러 냉각수디스트리뷰터(10)에서 분기되어 일방으로는 히터(12)의 열교환기를 거쳐서 다시 워터펌프(8)로 유입되고, 타방으로는 스로틀바디(14)를 경유하여 냉각수보조탱크(16)로 흐르도록 되어 있다. 즉, 시동초기에 엔진이 냉각상태에 있을 때는 냉각수가 워터펌프(8)에 의하여 엔진(2) 내부와 히터(12), 스로틀바디(14)를 순환한다.

다음, 상기한 과정을 거치면서 엔진이 가열되어 정상작동 온도에 이르게 되면, 서모스탯(4)이 열리게 되고, 이에 뜨거워진 엔진(2)의 냉각수는 서모스탯(4)을 통하여 라디에이터(6)로 유입되고, 라디에이터(6)를 통과하면서 냉각된 다음 워터펌프(8)에 의하여 엔진(2)으로 순환하게 된다. 이 경우에도 상술한 엔진(2) 냉각시와 마찬가지로 엔진(2)을 순환하는 일부의 냉각수는 히터(12)와 스로틀바디(14)를 순환하여 각각 워터펌프(8)와 냉각수보조탱크(16)로 순환된다.

상기와 같은 종래의 냉각수 순환경로는 엔진(2)의 냉각상태 또는 정상작동온도 상태에 관계없이 엔진(2)을 순환하는 일부의 냉각수가 항상 히터(12)와 스로틀바디(14)를 경유하도록 되어 있고, 이중 스로틀바디(14)를 순환한 냉각수는 냉각수보조탱크(16)로 유입되도록 되어 있는 것을 알 수 있다. 그런데, 전술한 바와 같이 엔진(2) 시동초기에는 엔진(2)을 신속히 정상작동온도로 가열시켜야 하는데, 엔진(2)과 스로틀바디(14)에서 가열된 냉각수가 냉각수보조탱크(16)로 유입되어 다시 워터펌프(8)와 엔진(2)으로 유입되는 경로를 가짐으로 인해서 엔진(2)이 정상작동 온도에 이르는 시간이 지연되는 결과를 초래하게 된다. 즉, 스로틀바디(14)는 엔진(2)의 실린더헤드에 부착되어서 엔진(2)과 거의 동일한 온도를 유지하고 있는 바, 이 스로틀바디(14)에서 가열된 냉각수가 냉각수보조탱크(16)로 유입되는 경로중에 냉각되고, 냉각수보조탱크(16) 내의 차거운 냉각수와 혼합된 다음, 워터펌프(8)로 가는 경로중에 다시 냉각되고, 이렇게 하여 차가워진 냉각수가 엔진(2) 내부의 가열된 냉각수와 혼합되기 때문에, 결국 엔진(2)의 신속한 가열을 방해하게 되어 엔진효율을 저하시키는 문제로 귀착한다.

마찬가지로, 상기와 같은 문제에 기인하여 히터(12)의 가열도 지연됨으로써 요컨대, 겨울철 시동초기에 히터(12)를 작동시키더라도 차실내에 따뜻한 공기가 전달되기 까지는 오랜시간을 기다려야 하는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해소하기 위하여 안출한 것으로, 자동차 엔진 냉각수의 흐름경로를 적절하게 변화시켜 시동초기에 냉각수의 열손실을 줄임으로써 엔진이 신속하게 정상작동온도로 가열될 수 있도록 하고, 이에 히터의 성능도 향상될 수 있도록 하는 자동차의 엔진 냉각장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치는, 냉각수를 강제 순환시키는 워터펌프, 상기 워터펌프에 의하여 엔진 내부를 순환하는 냉각수중의 일부를 사용하는 히터 및 스로틀바디, 상기 엔진 내부의 냉각수의 온도에 따라 엔진과 라디에이터로 통하는 냉각수통로를 자동적으로 개폐하는 서모스탯을 포함하는 자동차의 엔진 냉각장치에 있어서, 상기 스로틀바디의 냉각수 출구를 상기 히터의 냉각수 입구에 연결하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각방법은, 워터펌프에 의하여 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 일부가 유도되어 냉각수디스트리뷰터에서 두 방향으로 나뉘어져 각각 히터와 스로틀바디를 경유하여 다시 워터펌프로 순환되는 냉각수 순환경로를 포함하는 자동차의 엔진 냉각방법에 있어서, 상기 스로틀바디를 순환하고 나온 냉각수를 상기 냉각수디스트리뷰터로부터 상기 히터로 유입되는 냉각수와 혼합시키고, 이 혼합된 냉각수를 히터의 열교환기로 순환시킨 후 상기 워터펌프로 유입되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 엔진냉각장치의 냉각수 순환계통도

도 2는 본 발명에 따른 엔진냉각장치의 냉각수 순환계통도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 엔진 4 : 서모스탯

6 : 라디에이터 8 : 워터펌프

10 : 냉각수디스트리뷰터 12 : 히터

14 : 스로틀바디 16 : 냉각수보조탱크

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

첨부된 도면 도 2는 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 냉각수 순환 계통을 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 스로틀바디(14)의 냉각수 출구를 냉각수디스트리뷰터(10)와 히터(12) 사이의 냉각수호스에 연결하여 구성된다.

즉, 종래에는 도 1에서와 같이 스로틀바디(14)를 통과한 냉각수가 냉각수보조탱크(16)로 유입되어 워터펌프(8)로 순환되도록 한 것을, 본 발명에서는 스로틀바디(14)를 통과한 냉각수를 히터(12)의 입구로 유도하여, 히터(12)와 스로틀바디(14)를 순환한 냉각수 전부가 다른 부분을 거치지 않고 직접 워터펌프(8)에 의해서 엔진(2)으로 유입되도록 한 냉각수 순환경로를 갖도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 엔진(2)이 정상작동온도에 도달하기 전에 냉각상태에 있을 때는, 서모스탯(4)의 폐쇄에 기인하여 냉각수가 엔진(2) 내부에서만 순환하며, 그 일부의 냉각수가 냉각수호스를 통하여 흘러 냉각수디스트리뷰터(10)에서 히터(12)와 스로틀바디(14)로 나뉘어지게 된다. 이 경우 본 발명에 의해서 스로틀바디(14)를 통과한 냉각수가 히터(12)의 냉각수입구 부분으로 유입되게 되고, 이에따라 상기 냉각수디스트리뷰터(10)에 의해서 히터(12) 측으로 보내지는 냉각수와 혼합되어 히터(12)의 열교환기로 유입된다. 그리고, 이와 같이 히터(12)의 열교환기를 통과한 냉각수는 모두 워터펌프(8)로 유입되어 다시 엔진(2)으로 순환한다. 따라서, 이러한 냉각수 흐름 과정은 스로틀바디(14)를 통과한 따뜻한 냉각수를 중간에 열손실 없이 엔진(2)으로 유입되도록 하고 있는 바, 엔진(2)의 신속한 가열을 돕는 작용을 하게 되고, 결국, 엔진(2)이 정상작동 온도에 이르는 시간을 단축시킬 수 있게 된다. 또한 이러한 작용에따라, 히터(12)에 유입되는 냉각수의 온도도 신속히 상승시킬 수 있으므로 초기 기관 냉간작동시의 히터(12) 성능도 향상시킬 수 있게 된다.

상기한 과정을 거치면서 엔진이 가열되어 정상작동 온도에 이르면, 서모스탯(4)이 열림에 따라 엔진(2)을 순환한 냉각수는 이 서모스탯(4)을 통하여 라디에이터(6)로 유도되어 냉각되게 되고, 이냉각된 냉각수가 워터펌프(8)에 의하여 엔진(2)을 순환하면서 냉각시킨 후, 다시 서모스탯(4)/라디에이터(6)로 이어지는 경로를 순환하게 된다. 이 경우에도 엔진(2)을 순환하는 일부의 냉각수는 히터(12)와 스로틀바디(14)를 순환하여 각각 워터펌프(8)와 냉각수보조탱크(16)로 순환된다. 그런데, 이러한 냉각수 순환과정에서 다소의 의문이 생기는 바, 엔진(2)이 정상작동온도에 이르렀음에도 불구하고, 스로틀바디(14)를 경유한 냉각수가 냉각됨이 없이 엔진(2)으로 유입됨으로써, 결과적으로 엔진(2)을 과열시킬 것이 아닌가 하고 생각할 수도 있으나, 이 경우에는 상황이 다르다.

즉, 엔진(2) 냉각상태에서는 엔진(2) 자체 내부에 있는 냉각수만이 엔진(2) 내부를 순환하고 있고, 이러한 상태에서 그 일부의 냉각수가 엔진(2) 외측의 히터(12)와 스로틀바디(14)를 순환하여 다시 엔진(2)으로 유입되기 때문에, 그리고 이러한 순환과정에 투입되는 냉각수의 총량에 비하여 엔진(2) 외측으로 유동되는 냉각수의 양이 차지하는 비율이 크기 때문에, 엔진(2) 냉각수의 온도는 히터(12)와 스로틀바디(14)를 경유하는 냉각수의 온도에 매우 민감하게 반응하지만, 반면에, 엔진(2)이 정상작동온도에 이르러 서모스탯(4)이 열리면 엔진(2) 내부의 냉각수의 대부분은 상기 서모스탯(4)을 통과하여 라디에이터(6)에서 냉각되고, 다시 엔진(2)으로 유입되는 과정을 가지게 되므로, 이러한 유동과정에 투입되는 냉각수의 총량에 비하여 히터(12) 및 스로틀바디(14)를 통과한 냉각되지 않은 냉각수의 양이 상대적으로 매우 미미하기 때문에 엔진(2)이 과열될 염려는 없는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 시동초기에 엔진이 냉각상태에 있을 때에 냉각수의 열손실이 감소됨으로 해서 엔진이 정상작동온도에 이르는 시간을 단축하여 엔진효울을 향상시킬 수 있게 되고, 이에따라 히터의 성능도 향상시킬수 있는 것이다.

Claims

냉각수를 강제 순환시키는 워터펌프(8), 상기 워터펌프(8)에 의하여 엔진(2) 내부를 순환하는 냉각수중의 일부를 사용하는 히터(12) 및 스로틀바디(14), 상기 엔진(2) 내부의 냉각수의 온도에 따라 엔진(2)과 라디에이터(6)로 통하는 냉각수통로를 자동적으로 개폐하는 서모스탯(4)을 포함하는 자동차의 엔진 냉각장치에 있어서,

상기 스로틀바디(14)의 냉각수 출구를 상기 히터(12)의 냉각수 입구에 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각장치.
워터펌프(8)에 의하여 엔진(2) 내부를 순환하는 냉각수의 일부가 유도되어 냉각수디스트리뷰터(10)에서 두 방향으로 나뉘어져 각각 히터(12)와 스로틀바디(14)를 경유하여 다시 워터펌프(8)로 순환되는 냉각수 순환경로를 포함하는 자동차의 엔진 냉각방법에 있어서,

상기 스로틀바디(14)를 순환하고 나온 냉각수를 상기 냉각수디스트리뷰터(10)로부터 상기 히터(12)로 유입되는 냉각수와 혼합시키고, 이 혼합된 냉각수를 히터(12)의 열교환기로 순환시킨 후 상기 워터펌프(8)로 유입되도록 구성한 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각방법.