자동차 라디에이터의 역할과 구조

 

자동차의 동력을 만들어내는 엔진은 끊임없이 열을 발생시킵니다. 그런데 열기로 인해 온도가 상승하면 엔진 손상으로 이어질 수 있는데요. 그래서 자동차에는 엔진의 온도를 낮춰주기 위해 냉각수, 워터펌프 등의 장치가 있습니다. 라디에이터 역시 엔진의 온도를 낮추는데 도움을 주는 부품 중 하나인데요. 라디에이터의 개념과 역할 그리고 구조에 대해 알아보겠습니다.

 

 

라디에이터의 개념과 역할

 

자동차 라디에이터는 열 교환 장치입니다. 엔진의 온도를 일정하게 유지시켜주는 냉각 시스템 중 아주 중요한 역할인 '열 교환'을 담당하는 부품이죠. 자동차 뿐 아니라 항공기나 기차, 발전설비 등 엔진의 내연기관에 다양하게 사용되고 있는 냉각용 열 교환 장치입니다.

 

 

 

 

엔진이 일정한 온도를 유지하지 못하고 열을 받으면 엔진오일 기능 저하, 피스톤과 실린더 부품 마모 및 엔진 손상을 일으키게 됩니다. 그래서 엔진의 온도를 일정하게 유지하는 것이 매우 중요하죠. 라디에이터는 엔진의 열을 흡수한 냉각수가 라디에이터를 순환하면서 엔진에서 발생한 열을 대기 중으로 내 보내는 역할을 하는데요. 주행풍을 최대한 활용하기 위해 차량의 엔진 앞 쪽에 위치하고 있습니다.

 

 

라디에이터의 구조

 

라디에이터는 크게 탱크, 냉각핀, 튜브로 이루어져 있습니다. 위쪽에는 위 탱크와 라디에이터 캡, 오버플로 파이프, 입구 파이프 등이 있고 중간 위치에는 수관과 냉각핀이 있는 코어, 아래쪽에는 출구 파이프와 냉각수를 배출하는 드레인 플레이그가 있습니다.

 

코어는 냉각수가 흐르는 수관과 냉각핀으로 이루어져 있습니다. 전에는 열 전도성이 좋은 황동 튜브에 구리피를 사용했지만, 최근에는 알루미늄 합금을 주로 사용하고 있습니다.

 

 

라디에이터 캡의 경우 냉각수를 주입구의 뚜껑입니다. 과거에는 단순하게 냉각수 유출을 막기 위한 마개였지만 현재는 내부를 밀폐하는 가압식 캡을 사용합니다. 이로 인해 냉각 장치의 비점을 높이고, 냉각 범위를 넓힐 수 있게 되었습니다. 밀폐된 공간에 높은 압력이 가해지면서 냉각수의 끓는 점이 높아지고, 외부와의 온도차가 커져 냉각효과가 높아지는 것이죠.

 

 

라디에이터의 종류

 

라디에이터는 냉각수가 흐르는 방향에 따라 다운 플로, 크로스 플로, U턴 플로 방식으로 분류할 수 있습니다. 다운 플로 방식은 냉각수 탱크를 라디에이터 상하로 배치하는 것입니다. 뜨거운 물은 위로 가고 차가운 물은 아래로 흐르는 원리와 중력을 이용해 냉각수를 위에서 아래로 흐르게 하는 방식으로 가장 일반적인 라디에이터입니다.

 

크로스 플로와 U턴 플로 방식은 라디에이터 좌우에 탱크를 배치해 냉각수를 가로로 흐르게 하는 방식입니다. 이 방식은 다운 플로 방식과 비교해 방열 면적이 넓어 열 교환 효과를 높일 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 가로로 흐르는 특성으로 인해 유동 저항이 커 워터펌프의 성능이 상당부분 요구됩니다.

 

 

 

 

엔진의 온도를 일정하게 유지하는데 필요한 '라디에이터'에 대해 알아보았습니다. 라디에이터는 냉각수를 순환시켜주는 장치이기 때문에 부식의 우려가 있습니다. 따라서 냉각수로 사용할 없는 지하수, 생수 등을 사용하지 말고 주기적으로 냉각수의 상태를 점검하고 교체해야 합니다. 엔진 온도 유지와 작동에 중요한 장치인 라디에이터가 잘 작동할 수 있도록 항상 주의를 기울여 주세요.