라디에이터를 포함한 냉각 시스템은 수냉식 엔진의 성능을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 저장 탱크를 포함한 냉각 시스템은 모두 폐쇄형 시스템으로, 기화기의 오버플로 파이프처럼 수명이 긴 냉각수가 차체 밖으로 배출되는 메커니즘이 없습니다. 그럼에도 불구하고 어딘가에서 LLC 특유의 달콤한 냄새가 나는 경우 라디에이터 누출 테스터로 원인을 추적할 수 있습니다.

수냉식 엔진은 겨울철 워밍업 작동을 촉진하는 데에도 유용합니다

자동차를 장시간 높은 RPM으로 운행하지 않았는데도 수온 게이지의 바늘이 평소보다 높은 온도를 보인다면 큰 문제가 발생하기 전에 냉각 용량을 초과하여 부하가 가해지고 있는 것은 아닌지? 냉각 시스템에 문제가 있는지 여부를 명확히 할 필요가 있습니다.

수냉식 엔진의 냉각 시스템은 여름뿐만 아니라 추운 겨울철에도 중요한 역할을 합니다. 분사식 차량의 경우 가솔린 분사가 어려운 겨울철에 대응하기 위해 온도 보정을 통해 혼합물을 걸쭉하게 만들지만, 동시에 냉각 경로의 서모스탯이 열릴 때까지 냉각수를 열원으로 활용합니다. 1990년대 일부 모델에는 예열을 가속화하기 위해 플로트 챔버 외부로 냉각수를 통과시키는 카뷰레터 히터가 장착된 기화기 자동차도 마찬가지입니다. 엔진 내부를 순환하는 냉각수는 엔진에서 가장 뜨거운 부분인 실린더 헤드의 열을 제거하고, 라디에이터를 통과하면서 흐르는 바람에 의해 냉각된 후 워터 펌프를 통해 다시 엔진으로 펌핑되는 순환을 반복합니다. 시동 직후 예열을 촉진하는 앞의 예 외에도 주행 중 냉각수는 단순히 열을 식히는 것뿐만 아니라 일정 온도 범위를 유지하도록 설계되었습니다.

상온에서는 누수가 없는데 수온이 올라가면 누수가 발생하는 이유는 무엇인가요?

주행 직후 라디에이터 캡을 열면 냉각 시스템 내부의 압력이 떨어지면서 냉각수가 분출되기 때문에 상온으로 온도가 내려갈 때까지 충분히 기다리는 것이 중요합니다.

라디에이터 캡은 이를 위해 중요합니다. 물은 대기압에서 100°C에서 끓는데, 압력이 낮아질수록 끓는점이 낮아지고 반대로 고압에서는 끓는점이 높아집니다. 라디에이터 캡은 냉각수 온도가 상승함에 따라 상승하는 냉각 시스템 내의 압력을 추가하여 물이 100°C에서 끓는 것을 방지하는 역할을 합니다. 예를 들어 캡 본체에 숫자 1.1이 적혀 있으면 냉각 경로에서 1.1kg/㎠(약 107kPa)의 압력에서 밸브가 열립니다. 냉각 시스템의 압력이 107kPa로 올라가면 냉각수의 끓는점이 약 120°C로 상승하여 대기압보다 끓기 어렵고 과열되기 어렵습니다. 하지만 냉각 시스템 내부의 압력이 대기압보다 높으면 냉각수 누수 문제가 발생할 가능성이 높아집니다. 새 차라면 걱정할 필요가 없지만, 시간이 지남에 따라 고무, 플라스틱, 금속 부품의 열화가 우려되는 오래된 차나 중고차에서는 여러 부품의 이음새에서 냉각수가 스며들거나 누출될 수 있습니다. 이로 인해 냉각 시스템의 압력이 떨어지고, 압력 저하로 인해 냉각수가 끓어 워터 펌프 주변에 기포가 생기면 순환이 정체되어 과열로 이어질 위험이 있습니다. 상온에서는 장수명 냉각수의 달콤한 냄새가 눈에 띄지 않지만 주행 중 수온이 상승하면 장수명 냉각수의 달콤한 냄새가 공기 중에 퍼지면 냉각수가 어딘가에서 누출되고 있는지 의심해야 합니다.

냉각 시스템에 강제로 압력을 가하는 라디에이터 누수 테스터.

라디에이터 누출 테스터의 예(이 제품은 Straight에서 제작). 이 세트에는 게이지가 있는 펌프, 라디에이터 마우스피스에 부착할 수 있는 어댑터, 라디에이터 캡을 테스트할 수 있는 어댑터가 포함되어 있습니다.

라디에이터 누출 테스터는 냉각 시스템에 가해지는 압력을 표시한다는 점에서 독특합니다. 게이지 단위는 제품마다 다르지만 외부 막대 표시(0~2.5)는 kg/㎠로 거의 동일합니다.

라디에이터 누출 테스터는 주행 중 발생하는 냉각수 누출을 감지하는 데 유용합니다. 게이지가 달린 펌프의 끝을 라디에이터에 부착하고 압력을 가하면 냉각 시스템 전체에 압력을 가하여 주행 조건을 재현할 수 있습니다. 에어 컴프레서에 연결된 에어 블로우 건을 사용하여 캡에서 압력을 가할 수 있지만, 전용 도구를 사용하면 가해지는 압력을 모니터링할 수 있다는 장점이 있습니다. 엔진 냉각 시스템은 대기압보다 높은 압력에서도 밀폐 상태를 유지하지만, 그렇다고 해서 압력을 어느 정도까지 높일 수 있다는 의미는 아닙니다. 과도한 압력은 개스킷과 오링이 느슨해지게 할 수 있습니다. 이 테스터는 라디에이터 검사에 특화되어 있으며 가이드라인을 통해 최대 2.5bar(200kPa)의 압력을 확인할 수 있습니다. 위에서 언급한 1.1kg/㎠ 설정의 캡의 경우, 누출 여부를 확인하려면 0.98bar까지만 압력을 가하면 됩니다. 여기에 표시된 게이지의 1bar 미만 영역에 녹색 띠가 있는 것은 일반적인 1.1kg/㎠ 설정에 대한 반응일 수 있습니다. 라디에이터 캡 어댑터를 통해 테스터의 펌프로 가압할 때는 각 차량의 설정 한계를 초과하지 않고 가압 상태가 더 지속될 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 펌프 가압으로 압력이 1bar까지 올라가지 않는다면 냉각 시스템 어딘가에 냉각수 누출이 있는 것이 분명합니다. 누수는 라디에이터 자체, 호스, 워터 펌프 기계식 씰, 서모스탯 케이스 등 다양한 위치에서 발생할 수 있습니다. 또한 실린더 헤드 개스킷에서 연소실 또는 오일 윤활 경로로 누출될 가능성도 있습니다. 누출이 엔진 내부에 있는 경우 연소실에 있는 경우 배기가스에 달콤한 냄새가 섞이고, 오일과 섞인 경우 엔진오일 점검창을 통해 보이는 오일이 유화됩니다. 반면에 압력이 한 번에 1bar까지 상승했다가 서서히 감소하는 경우 누출이 미미하고 자전거가 작동 중이라면 누출된 쪽에서 엔진의 열이 증발하고 있을 수 있습니다. 이러한 상황에서는 자전거가 정지한 상태에서 누출을 면밀히 관찰할 수 있는 라디에이터 누출 테스터의 이점을 실감할 수 있습니다.

라디에이터의 마우스피스 크기에 맞는 어댑터를 설치합니다.

펌프 호스를 라디에이터 어댑터에 연결하여 압력을 가합니다. 이미지에는 약 1.1bar의 압력이 표시되어 있지만, 너무 높은 압력을 가하면 냉각 시스템의 씰이 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있으므로 주의하세요.

의외로 흔한 라디에이터 캡 결함도 확인할 수 있습니다.

라디에이터 캡은 냉각 시스템의 압력을 제어하는 중요한 부품입니다. 캡과 접촉하는 고무 씰이 시간이 지나면서 딱딱해지면 압력이 설정된 밸브 개방 압력 이하일 때도 냉각수가 저장 탱크 쪽으로 누출될 수 있습니다.

캡 크기에 맞는 어댑터를 사용하여 펌프에 부착하고 압력을 가한 후 밸브 개방 압력을 측정합니다. 라디에이터 캡은 고가의 부품이 아니므로 주기적으로 교체해야 하지만 문제가 발생하면 압력을 측정하면 원인을 파악할 수 있는 단서를 얻을 수 있습니다.

누수 외에도 냉각 시스템에서 발생하는 또 다른 문제는 라디에이터 캡의 결함입니다. 라디에이터 캡은 냉각 시스템에 압력을 가해 끓는점을 높이는 동시에 과도한 압력 축적 시 냉각수가 저장 탱크로 빠져나갈 수 있도록 하는 안전 밸브의 역할도 합니다. 이 안전 밸브는 고무 씰과 라디에이터 마우스피스에 밀착되는 금속 스프링이 결합된 간단한 구조로 되어 있습니다. 고무가 경화되는 등 노후화로 인해 기밀성이 저하되거나 이물질이 끼게 되면 압력을 유지할 수 없고 끓는점 저하로 기포가 발생해 과열 상태가 될 위험이 있습니다. 이는 대기압 1000기압에서 100°C에서 끓는 물이 630기압에서 87°C로 끓는 것과 같은 원리로, 라디에이터 캡은 소모품으로 반드시 주기적으로 교체해야 하지만 라디에이터 누출 시험기가 있다면 캡에 표시된 값까지 누출 없이 압력이 유지되는지 여부를 확인할 수 있습니다. 일반적으로 공랭식이나 수랭식은 누수에 대해 걱정하지 않지만, 누수가 시작되면 원치 않더라도 주의해야 합니다. 냉각수 누출은 과열 및 기타 심각한 문제를 일으킬 수 있으므로 누출 원인을 파악하고 가능한 한 빨리 적절한 유지 관리를 수행해야합니다. 이 경우 냉각 시스템에 압력을 유지할 수 있는 라디에이터 누출 테스터가 유용합니다.

POINT

  • POINT 1・수냉식 엔진의 냉각수는 엔진 열로 인해 온도와 압력이 상승하여 끓는점이 높아집니다.
  • POINT 2・라디에이터 누수 테스터는 상온에서 냉각 시스템에 압력을 가하여 냉각수 누수를 찾아내는 데 유용합니다.
  • POINT 3・라디에이터 누수 측정기는 라디에이터 캡의 밸브 개방 압력을 측정하여 캡 자체의 결함 여부를 확인할 수 있는 라디에이터 누수 테스터입니다.

바로가기  (8)

이 기사가 마음에 드시나요