KR19990021093A - 엔진 냉각수 유동 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 냉각수 유동 시험장치에 관한 것으로, 특히 냉각수의 설정온도 변화에 따라 냉각수 온도를 조절 하여 온도에 관여하는 냉각수 유동 시험 오차를 줄이는 것이다.

본 발명의 구성은 물탱크(12)내 온도를 조절하는 전열히터(13)의 전원 공급 유무를 결정하고 물탱크에 수용된 물의 온도를 검출하는 컨트롤러(14)와, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상온의 물을 물탱크내로 보내주기 위해 물탱크에 연결시킨 솔레노이드밸브(15) 및 그 배관(16)과, 상기 물탱크내 물을 교환하고 새로운 상온의 물을 상기 솔레노이즈밸브측 배관을 통해 물탱크에 공급하기 위해 물탱크에 드레인파이프(17)를 설치하여 구성된다.

Description

엔진 냉각수 유동시험장치

본 발명은 엔진 냉각수 유동 시험장치에 관한 것으로, 특히 냉각수의 설정온도 변화에 따라 냉각수 온도를 조절 하여 온도애 관여되는 냉각수 유동 시험오차를 줄이는 것이다.

일반적으로 엔진 개발 초기 단계에서 실차 조건에서의 냉각수 유량 및 유동상태 등의 측정과 시험은 중요한 관리항목으로 되어있다.

즉, 냉각계통은 엔진의 과열을 예방하고, 이상적인 냉각사이클을 조성하기 위하여 냉각수를 기계적 무리를 동반하지 않는 범위내에서 최적화 시킬 필요가 있다.

냉각수의 유동상태는 어떤 특정조건을 유지하는 상태로 예를들면 냉각수의 설정온도를 과열상태에 근접하는 약90℃ 정도로 맞추고, 냉각수 유동 회로를 구성 함으로써 실차 조건에서의 유동상태를 데이터로 처리하여 엔진,라디에이터,워터펌프등에서의 냉각수의 흐름 상태를 시험한다.

냉각수의 유동상태를 실차 상태와 유사한 상태로 맞추기 위해 냉각계통을 도 1과 같이 배치하여 냉각회로를 구성하는데, 엔진블럭(1)에 포함되는 워터펌프(2)에 콘트롤러(3) 제어에 의해 구동되는 모터(4)를 연결시키고, 상기 엔진(1)의 순환회로측에 라디에이터(5)를 연결시키는 한편, 라디에이터(5)를 경유한 관로측에는 히터코어(6)를 설치하여 다시 워터펌프(2)측으로 연결 시킨다.

냉각회로를 완성한 상태에서 주어진 유로상의 냉각수 유동상태를 시험하기 위해서는 실차상태에 근접된 환경 조성이 필요하다.

시험방법은 워터펌프(2)를 모터(4)로 구동시키는데 따른 냉각수 순환단계와 냉각회로를 순환하는 냉각수의 순환상태를 점검하는단계로 진행한다.

이 과정에서 냉각수 온도는 상온 상태에 있어 실차 상태일 때, 과열에 근접되는 이상 온도로 판단하는 대표적인 기준온도를 대략 90℃로 맞추어 냉각회로를 순환하는 냉각수 온도를 실차 환경과 유사한 상태로 조성하는데, 상온의 냉각수를 히터코어(6)를 경유시키는 방법으로 상온의 냉각수를 설정된 표준적인 온도인 약 90℃ 가까운 온도로 높혀줌으로서 실차 상태와 유사한 냉각수의 온도 및 흐름이 유지되어 시험조건을 실차 상태에 맞출 수 있게된다.

그러나, 냉각수의 온도 상승이 있은후, 냉각회로를 순환하는 냉각수는 히터코어(6)를 경유할 때 유체에 관성이 생기고, 이로인해 냉각수는 유동저항을 반드시 갖게되는 것으로 나타났다.

이와같이 히터코어(6)를 이용하여 냉각회로를 형성하는 종래의 냉각수 유동 시험방법은 냉각수의 순환상태를 점검하여 의도하는 냉각수의 유동상태를 시험하는데 있어서, 냉각회로상에서 유동저항이 생겨 실차조건과 같은 냉각수의 유동 환경을 왜곡 시킴으로써 시험오차가 큰 문제점이 있었다.

이에대하여 국내 특허출원 96-24397호에 소개된 엔진 냉각수 유동 시험방법은 냉각회로상의 유동저항을 줄이는 방법으로 시험오차를 적게하기 위해 도 2와 같이 엔진(1) 및 라디에이터(5)를 연결하여 냉각회로를 구성하고, 상기 냉각회로를 유동하는 냉각수의 온도 상승을 통해 실차 상태와 유사한 환경을 조성하기 위하여 라디에이터(5)를 물탱크(8)에 수용한후, 물탱크(8)에 수용된 물을 외부측 전원에 연결된 전열히터(7)를 통해 1차로 가열시키고, 이 전열히터(7)의 열에의해 라디에이터(5)를 경유하는 냉각수를 간접 가열하여 온도를 실차 조건에 맞추어 냉각수의 유동 상태를 시험하도록 함으로서, 적어도 별도의 히터코어(6)를 이용하여 냉각회로로 구성하는데 따른 히터코어측의 유체 관성에 의한 유동저항 발생 요인을 없애 시험조건을 정량적이고 정상적으로 실차 환경에 가깝게 유지시켜 냉각계통에서 냉각수의 유량/압력측정, 워터펌프의 성능 및 그의 캐비테이션 판단도 가능하며, 시험 결과에 대한 오차를 줄여 줄 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기 방법은 라디에이터(5)가 수용된 물탱크(8)에 담수된 물의 설정온도가 냉각수의 온도에 직접적으로 관여하고 있지 못함으로써 특히 물탱크내 물의 온도가 높아진 상태에서 냉각수 온도를 낮출 필요가 있을 때 적응하지 못하는 문제가 있다.

본 발명은 라디에이터를 물탱크에 수용시켜 냉각수 온도를 설정하는 냉각수 유동시험장치에 있어서, 냉각수 유동 시험시 냉각수 온도 설정치를 물의 온도를 조절하는 방법으로 조절하여 냉각수 온도 조절과 관계되는 냉각수 유동시험 오차를 줄이는 것이다.

도 1은 냉각수 유동 시험을 위한 냉각계통 회로 구성도.

도 2는 종래의 냉각수 유동시험을 위한 냉각계통 회로 구성도.

도 3은 본 발명의 냉각수 유동시험장치 배치도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:엔진 11:라디에이터

12:물탱크 13:전열히터

14:컨트롤러 15:솔레노이드밸브

16:배관 17:드레인파이프

18:워터펌프 19:구동모터

본 발명은 도 3과 같이 엔진(10) 및 라디에이터(11)를 연결하여 냉각회로를 구성하고, 상기 냉각회로를 유동하는 냉각수의 온도 상승을 통해 실차 상태와 유사한 환경을 조성하기 위하여 라디에이터(11)를 물탱크(12)에 수용한후, 물탱크(12)에 수용된 물을 외부측 전원에 연결된 전열히터(13)를 통해 1차로 가열시키고, 이 전열히터(13)의 열에 의해 라디에이터(11)를 경유하는 냉각수를 간접 가열하여 온도를 실차 조건에 맞추어 냉각수의 유동 상태를 시험하는 엔진 냉각수 유동 시험장치에 있어서, 상기 물탱크(12)내 온도를 조절하는 전열히터(13)의 전원 공급 유무를 결정하고 물탱크(12)에 수용된 물의 온도를 검출하는 컨트롤러(14)와, 상기 컨트롤러(14)의 제어에 의해 상온의 물을 물탱크(12)내로 보내주기 위해 물탱크(12)에 연결시킨 솔레노이드밸브(15) 및 그 배관(16)과, 상기 물탱크(12)내 물을 교환하고 새로운 상온의 물을 상기 솔레노이즈밸브(15)측 배관(16)을 통해 물탱크(12)에 공급하기 위해 물탱크에 드레인파이프(17)를 설치한 것을 특징으로 한다.

시험방법은 먼저 탱크(12)내에 물을 공급하여 라디에이터(11)를 물탱크(12)내에 잠기도록 위치 시키고, 물탱크(12)에 수용된 물을 전열히터(13)로 가열시켜 물의 온도를 상승시킨다.

초기 물탱크(12)내 물 공급은 컨트롤러(14)측 제어에 의해 솔레노이드밸브(15)를 열어 배관(16)을 통해 상온의 물을 공급하는 것이다.

이렇게 물탱크(12)내 온도가 상승하면서 물에 잠긴 상태의 라디에이터(11)를 경유하는 냉각수의 온도가 서서히 올라가는데, 이때 냉각수의 온도는 엔진(10)의 과열이 우려되는 것으로 판단하는 대략 90℃에 가까운 정도까지 가열 시킨다.

한편, 물을 통한 라디에이터(11)의 간접 가열을 통해 냉각수의 온도가 설정치에 가까운 온도까지 올라가면 워터펌프(18)측 풀리에 연결된 구동용 모터(19)를 회전 시킨다.

모터(19)의 회전은 콘트롤러(14)에 의해 제어되어 냉각수의 온도가 충분히 상승된 조건에서 구동되며, 모터의 회전에 의해 워터펌프(18)가 회전하여 냉각회로상의 냉각수가 주어진 경로로 순환하는데, 이 상태 점검을 통해 냉각수의 유동상태가 냉각계통에서 어떠한 상태인가를 판단한다.

한편, 위와같이 엔진 냉각수의 유동 상태를 기준값을 정해놓고, 정량적으로 실시하는 경우 냉각수 온도를 일정하게 유지 시킬 필요성이 있는데, 도 3과 같이 콘트롤러(14)에서 원하는 온도를 설정하고, 그후 유동시험과정에서 냉각수 온도가 설정치 보다 낮은 경우 신규의 물공급을 중단하기 위해 솔레노이드밸브(15)를 닫고, 물탱크(12)내 물을 전열히터(13)로 상승시키고, 반대로 냉각수 온도가 설정치 보다 높아진 경우는, 물탱크(12)내 물의 일부를 드레인파이프(17)를 통해 내보내고, 솔레노이드밸브(15)를 열어 상온의 물을 공급하여 라디에이터(11)를 유동하는 냉각수 온도를 낮춰준다.

따라서 냉각수 유동시험시 냉각수 온도 변화가 있을 경우 이를 검출하여 밸브 제어기구 등을 작동시켜 물의 온도를 먼저 조절한 후, 이를통해 냉각수 온도를 조절함으로써 냉각수 온도를 일정하게 유지시킨다.

본 발명은 엔진 냉각수 유동상태를 시험하는데 있어서, 별도의 히터코어를 냉각회로로 구성하는데 따른 히터코어측 유체관성에 의한 유동저항 발생 요인이 없어 정량시험이 가능하고, 냉각계통에서 냉각수의 유량/압력 측정 및 워터펌프의 성능시험이 가능하며, 특히 냉각수 온도 조절을 용이하게 실시할 수 있게 함으로써 시험 오차를 줄여 냉각계통 의 냉각수 유동상태를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 엔진(10) 및 라디에이터(11)를 연결하여 냉각회로를 구성하고, 상기 냉각회로를 유동하는 냉각수의 온도 상승을 통해 실차 상태와 유사한 환경을 조성하기 위하여 라디에이터를 물탱크(12)에 수용한후, 물탱크에 수용된 물을 외부측 전원에 연결된 전열히터(13)를 통해 1차로 가열시키고, 이 전열히터의 열에의해 라디에이터를 경유하는 냉각수를 간접 가열하여 온도를 실차 조건에 맞추어 냉각수의 유동 상태를 시험하는 엔진 냉각수 유동 시험장치에 있어서,

   상기 물탱크(12)내 온도를 조절하는 전열히터(13)의 전원 공급 유무를 결정하고 물탱크에 수용된 물의 온도를 검출하는 컨트롤러(14)와,

   상기 컨트롤러의 제어에 의해 상온의 물을 물탱크(12)내로 보내주기 위해 물탱크에 연결시킨 솔레노이드밸브(15) 및 그 배관(16)과,

   상기 물탱크내 물을 교환하고 새로운 상온의 물을 상기 솔레노이즈밸브측 배관을 통해 물탱크에 공급하기 위해 물탱크에 설치된 드레인파이프(17)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 시험장치.