차량에 필수적으로 장착되어 엔진의 열기를 식혀주는 라디에이터에 대해 알아보겠습니다.
라디에이터(Radiator)
방열기, 난방기로도 불리고, 주변 환경과 열을 교환하는 의미에서 열교환기로도 불립니다. 일본 발음으로 라지에타라고도 합니다. 일상 생활에서는 난방기구로 추운 겨울에 뜨거운 물을 돌려 실내 공기를 따뜻하게 해주는데 사용합니다. 자동차에서는 엔진의 열을 식혀주는 역할을 합니다.
엔진내부에서 폭발하는 연료는 많은 열을 발생시키고, 높은 온도는 여러 부품을 파손시키기 때문에 적정한 온도로 열을 관리하는게 중요합니다. 이러한 방법 중에 하나로 냉각수를 엔진 주변으로 순환시켜 열을 낮추는 방법이 대부분의 차량에 사용되고 있습니다. 이렇게 순환하는 냉각수는 차량 전면에 설치된 라디에이터로 들어가 열을 식히게 됩니다. 차량이 운행중일때는 공기가 유입되므로 이를 이용해 냉각을 시키고, 정차중 일때는 냉각 팬을 작동하여 냉각수의 온도를 낮춰줍니다. 냉각수 온도 센서로 측정된 값으로 그 작동을 제어합니다.
최대한 열을 빨리 방출할수 있게 넓은 면적으로 디자인 되어있습니다. 일반적으로 직사각형 모양의 양쪽 출입구 쪽에 냉각수 저장 탱크가 위치해있고, 냉각수가 이동하며 빨리 식을수있게 튜브와 얇은 핀으로 구성이되고 이를 라디에이터 코어라고 부릅니다. 라디에이터 면적의 대부분을 이 코어가 차지하고, 과거에는 황동과 구리 소재로 제작을 했지만 최근에는 경량화를 위해 알루미늄 소재로 제작합니다.
냉각수 캡(Coolant Cap)
상단에는 냉각수 보충을 위해 뚜껑(캡)이 설치가 되어 있는데, 압력에 따라 밸브를 조정하여 얍력에 변화를 주어 냉각을 더 효율적으로 할수있게 해주는 기능도 합니다. 엔진이 구동 중에는 냉각수도 무척 뜨거움으로 절대로 캡을 여시면 안됩니다.
노후화와 환경에 따라 이 캡이 잘 안열리는 경우도 있고, 냉각수가 새는 경우도 있습니다. 주변으로 냉각수가 뭍은게 보인다면 이미 누출이 되고 있다는 뜻입니다. 또한 라이에이터에는 호스가 연결이 되어 있는데, 이 쳐결 부분에서도 누출이 되므로 잘 확인해 보셔야 합니다.
냉각수(Coolant)
냉각수는 일반적인 물을 사용하지 않고 증류수에 부동액, 방청제 등 다양한 화학 물질을 첨가해서 만들어진다. 섭씨 영도보다 어는점을 낮추고, 물의 끓는점인 섭씨 백도보다 높여서 댜양한 환경에서도 순환을 용이하게 하기 위해서 입니다. 냉각수는 수명이 있으므로 각 제조사의 모델에서 요구하는 기준에 따라 주기에 맞게 교체를 해주어야 합니다. 그렇지 않을 경우, 라이에이터 내부에서 산화가 일어나서 찌꺼기들이 쌓이면 제 기능을 못해서 엔진이 과열됨에 따라 다른 부품에도 문제를 일으킬 수 있습니다. 가장 일반적인 결함으로는 호스나 각 부품에 연결되는 부분의 냉각수 누수가 있고, 냉각수가 부족할 경우 충분히 메뉴얼아 맞게 보충을 해줘야 합니다.
써모스탯(Thermostat)
수온 조절기입니다. 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 있으며 냉각수 온도 변화에 따라 자동적으로 개폐하여 라디에이터로 흐르는 양을 조절함으로써 냉각수의 적정온도를 유지하는 역할을 합니다. 과도한 냉각으로 엔진의 온도가 너무 낮아지면 오버쿨(Overcool) 상태가 되서 연료가 잘 기화되지 않아 더 많은 연료를 소모하게 되서 연비가 안좋아지게 됩니다. 일반적인 엔진의 적정온도는 섭씨 80도. 이를 기준으로 서모스탯이 열리면 냉각수는 라디에이터를 통해 냉각효과를 내게 되고, 저온으로 수온조절기가 닫히게 되면, 냉각수는 엔진 내부로 들어가 열을 보호하게 된다. 이를 바이패스(Bypass)라고 합니다.
워터 펌프(Water pump)
냉각수가 엔진 주변을 순환하기 위한 압력(힘)을 공급하는 부품입니다. 엔진 옆면에 위치하고 있고, 크랭크 축과 타이밍 벨트로 같이 연결이 되어 구동이 되고 이를 이용해서 라디에이터에서 온도를 낮춘 냉각수를 바깥둘레로 뿜어 엔진 곳곳을 냉각시켜주는 작용을 합니다. 이를 워터재킷(Water Jacket)이라고도 하는데, 엔진 내부로 들어온 냉각수가 실린더와 실린더 헤드 주변으로 재킷을 입혀주듯 흘러드는 흐름을 말합니다. 워터 펌프도 다른 부품들과 마친가지로 수명이 있습니다. 보통 타이밍 벨트를 교체 시기에 맞춰서 벨트 텐셔너와 함께 다같이 교환해줍니다. 워터펌프의 이상이 생기면 냉각수 순환이 제대로 이루어지지 않아 엔진이 과열되는 오버히트 상황이 발생하며 엔진에서 증기가 피어오르는 상황이 발생합니다.
오늘은 라디에이터와 관련 부품에 대해서 알아보았습니다. 도움이 좀 되셨나요? 방문해주셔서 감사합니다!