KR19990033033A - 자동차의 엔진 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치는 차량의 전면 범퍼 하단에 마련된 노즈 스포일러의 공기유입구로 유입되는 외부 공기를 엔진측으로 안내하는 공기 유도관을 설치하고, 공기유도관내에 엔진측으로 외부 공기를 강제 송풍하는 냉각팬을 장착한다. 또한, 엔진의 온도변화를 감지하는 온도감지부의 감지결과에 따라 엔진의 과열로 판단되는 경우 냉각팬을 구동시켜 외부 공기를 엔진으로 강제 송풍하여 엔진을 냉각시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치에 의하여 차량 외부의 공기를 라디에이터를 경유하지 않고 직접 엔진측으로 강제송풍함으로써 엔진의 냉각효율을 높일 수 있는 효과가 있으며 또한, 외부 공기를 냉각팬을 이용하여 강제 송풍함으로써 차량의 주행으로 유입되는 공기에 의한 엔진의 냉각보다 더 신속하고 효과적으로 엔진을 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

자동차의 엔진 냉각 장치

본 발명은 자동차의 엔진 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 온도감지에 따라 별도로 마련된 엔진 냉각용 팬을 구동시켜 엔진 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 엔진 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 적정 온도로 유지하는 장치를 냉각장치(cooling system)라 한다. 엔진 실린더내에 연소가스의 온도는 2000℃에 달하지만 이 열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수된다. 이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심할 때는 엔진을 손상시키게 된다. 또한, 연소상태도 나빠지는 결과로 노킹이나 조기 점화(pre ignition)를 일으켜 출력은 급격이 저하되게 된다.

따라서, 종래 엔진을 냉각시키는 방식으로 외기를 사용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 이용되고 있다. 수냉식은 워터 펌프에 의해 냉각수를 실린더 블록 및 실린터 헤드에 워터 재킷으로 냉각수를 라디에이터로 끌어들여 방열하며 데워진 물은 또다시 펌프를 이용해 순환시키고 있다. 또한 라디에이터 후방에 냉각팬을 설치하고 강제통풍을 시켜, 정차시와 저속 주행시에도 충분한 냉각효과를 얻도록 하고 있다.

공냉식은 실린더의 주변에 쿨링 핀을 설치하여 이것에 외기를 접촉시키든가 팬으로 외기를 강제적으로 보내 엔진의 열을 방출시키는 방식을 채택하고 있으며 실린더수가 적은 엔진에 사용된다.

그러나, 이러한 종래 자동차의 엔진 냉각장치에 있어서 냉각팬의 구동에 의해 흡입되는 차량 외부의 공기는 우선적으로 라디에이터와의 열교환에 의해 일차적으로 가열된 후 엔진에 송풍되기 때문에 엔진의 냉각이 효과적으로 수행되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 최근 차량의 스타일을 중시하는 경향으로 차량 전면 범퍼부에 형성되는 라디에이터 그릴부의 크기가 감소되고, 이러한 라디에이터 그릴부의 크기 감소로 인해 라디에이터측으로 유입되는 외기량이 줄어들게 되어 결과적으로 엔진의 냉각 효과가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 차량 외부의 공기를 라디에이터와 별도로 직접 엔진측으로 강제송풍시키도록 함으로써 엔진의 냉각성능을 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 엔진 냉각장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 엔진의 온도변화에 상응하여 냉각효율을 증대시킬 수 있도록 된 자동차의 엔진 냉각장치를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치는 연료의 연소에 의해 발생되는 열에너지를 운동에너지로 변환시키는 엔진과, 엔진 내부에서의 연료의 연소에 따른 엔진의 온도변화를 감지하는 온도감지부와, 상기 온도감지부의 감지결과를 입력받아 엔진의 과열여부를 판단하는 제어부와, 차량의 전면 범퍼부의 하단에 마련되고 그 일측에 차량의 외부 공기가 엔진룸의 내부로 유입되도록 하는 공기 유입구가 형성된 노즈 스포일러와, 상기 노즈 스포일러의 상기 공기유입구로 유입되는 공기를 엔진의 일측으로 유도하여 안내하는 공기 유도관과, 상기 공기유도관내에 장착되어 차량 외부 공기를 엔진측으로 강제송풍하는 냉각팬과, 상기 제어부의 제어를 받아 상기 엔진이 과열되는 경우 상기 냉각팬을 구동시켜 차량 외부 공기와의 열교환에 의해 엔진을 냉각시키도록 하는 모터 구동부를 구비하여 이루어진다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치의 개략적인 구성을 보인 시스템 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치를 구현하기 위한 냉각팬의 설치상태를 보인 구성도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10:제어부, 20:온도감지부,

30:엔진, 40:모터구동부,

50:냉각팬, 61:전면 범퍼,

62:라디에이터 그릴, 63:노즈 스포일러,

64:공기 유입구, 65:공기 유도관.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 구성 및 작용효과를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 개략적인 구성을 보인 시스템 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치는 연료의 연소에 의해 발생되는 열에너지를 운동에너지로 변환시켜 차륜의 구동과 같은 기계적인 일을 수행하는 엔진(30)과, 엔진(30) 내부에서의 연료의 연소로 따른 엔진(30)의 온도변화를 감지하는 온도감지부(20)와, 상기 온도감지부(20)의 감지결과를 입력받아 엔진(30)의 과열여부를 판단하는 제어부(10)와, 차량 외부의 공기를 흡입하여 엔진측으로 강제송풍하여 엔진(30)을 냉각시키는 냉각팬(50)과, 상기 제어부(10)의 제어를 받아 상기 엔진(30)이 과열되는 경우 상기 냉각팬(50)을 구동시켜 엔진(30)을 냉각시키도록 하는 모터 구동부(40)를 구비한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치를 구현하기 위한 냉각팬의 설치위치를 보인 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치는 엔진룸 내부의 라디에이터측으로 외부 공기가 유입되도록 마련된 라디에이터 그릴(62)과, 전면 범퍼부(61)의 하단에 마련되어 차량의 주행시 기류에 의해 노즈를 눌러 앞바퀴의 하중을 증가시킴과 동시에 차량 보디의 밑으로 들어오는 공기량을 감소시키기 위하여 장착되는 노즈 스포일러(nose spoiler 혹은 에어댐(air dam))(63)와, 상기 노즈 스포일러(63)의 일측에 마련되어 외부 공기가 엔진룸의 내부로 유입되도록 하는 공기 유입구(64)와, 상기 공기유입구(64)로 유입되는 공기를 엔진의 일측으로 유도하여 안내하는 공기 유도관(65)을 더 구비하여 이루어진다.

이때 엔진(30)을 냉각시키기 위한 냉각팬(50)은 상기 공기 유도관(65)의 끝단측에 마련되어 외부 공기를 흡입하여 엔진측으로 강제배출함으로써 라디에이터와의 열교환없이 외부공기를 직접 엔진으로 송풍하여 냉각효과를 높일 수 있도록 한다.

이하에는 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 작용을 설명한다.

먼저, 차량이 주행을 개시하여 엔진(30)이 작동되게 되면 온도감지부(20)는 엔진내부의 연료 연소에 따라 발생되는 엔진의 온도변화를 감지하게 된다. 이때 엔진(30)의 온도가 과열로 판단되어지는 특정 온도 예컨데 85℃이상이면 제어부(10)는 엔진의 온도상승으로 인하여 엔진을 냉각시킬 필요가 있는 것으로 판단하고, 모터구동부(40)에 냉각팬(50)의 구동신호를 출력하게 된다. 이때 모터구동부(40)는 냉각팬(50)을 구동시켜 차량 외부의 공기를 엔진측으로 송풍시키도록하여 외부 공기와의 열교환에 의해 엔진이 냉각되도록 한다.

냉각팬(50)의 구동으로 공기유도관(65)으로 흡입되어 송풍되는 외부 공기와의 열교환에 의해 엔진의 온도가 일정 온도이하로 저하되게 되면, 제어부(10)는 엔진의 과열이 해소된 것으로 판단하고 냉각팬(50)의 구동을 오프시키도록 모터 구동부(40)에 제어신호를 출력하게 된다. 이때, 냉각팬(50)의 구동이 정지됨에 따라 노즈 스포일러(63)의 공기유입구(64)를 통해 유입되는 공기는 냉각팬(50)의 구동으로 강제송풍되는 경우에 비해 송풍량이 일정 정도 감소하고 차량의 주행으로 자연 유입되는 공기만이 엔진측에 공급되게 된다.

한편, 냉각팬(50)의 구동여부와 관계없이 차량이 주행을 개시하게 되면 차량의 전면 범퍼(61)에 마련된 라디에이터 그릴(62)을 통해 외부 공기가 유입되어 라디에이터와 일차적으로 열교환되고, 그 후 엔진측에 송풍되어 엔진을 냉각시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치는 차량의 전면 범퍼 하부에 마련된 노즈 스포일러의 공기유입구로 유입되는 외부 공기를 엔진의 일측으로 안내하는 공기 유도관을 설치하고, 공기 유도관의 내부에 엔진측으로 외부 공기를 강제 송풍하는 냉각팬을 장착한다. 또한, 엔진의 온도변화를 감지하는 온도감지부의 감지결과에 따라 엔진의 과열로 판단되는 경우 냉각팬을 구동시켜 외부 공기를 엔진으로 강제 송풍하여 엔진을 냉각시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치에 의하여 차량 외부의 공기를 라디에이터를 경유하지 않고 직접 엔진측으로 강제송풍시킴으로써 엔진의 냉각효율을 높일 수 있는 효과가 있으며 또한, 별도의 냉각팬을 이용하여 엔진측으로 외부 공기를 강제 송풍함으로써 차량의 주행으로 유입되는 공기에 의해 엔진을 냉각시키는 경우보다 더 신속하고 효과적으로 엔진을 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 연료의 연소에 의해 발생되는 열에너지를 운동에너지로 변환시키는 엔진(30)과,

   엔진(30) 내부에서의 연료의 연소에 따른 엔진(30)의 온도변화를 감지하는 온도감지부(20)와,

   상기 온도감지부(20)의 감지결과를 입력받아 엔진(30)의 과열여부를 판단하는 제어부(10)와,

   차량의 전면 범퍼부(61)의 하단에 마련되고 그 일측에 차량의 외부 공기가 엔진룸의 내부로 유입되도록 공기 유입구(64)가 형성된 노즈 스포일러(63)와,

   상기 노즈 스포일러(63)의 공기유입구(64)로 유입되는 외부 공기를 엔진의 일측으로 유도하여 안내하는 공기 유도관(65)과,

   상기 공기유도관(65)내에 장착되어 차량 외부 공기를 엔진측으로 강제송풍시키는 냉각팬(50)과,

   상기 제어부(10)의 제어를 받아 상기 엔진(30)이 과열되는 경우 상기 냉각팬(50)을 구동시켜 차량 외부 공기와의 열교환에 의해 엔진(30)을 냉각시키도록 하는 모터 구동부(40)를 구비하여 이루어지는 자동차의 엔진 냉각 장치.