[자동차 구조] 냉각 타이밍 잡아주는 서모스탯에 대하여

사람이 너무 덥거나 추우면 생활하기 힘들어지듯 엔진도 적정 온도를 유지하는 것이 중요하다. 엔진이 너무 차가워지면 오일 순환이 제대로 되지 않는다. 이상적인 점화 온도에 도달하지 못해 불완전 연소 비율이 높아지게 된다. 이로 인해 출력은 떨어지고 독성 배출가스가 더 많이 나온다. 온도가 낮으니 촉매의 효율도 떨어져 대기중으로 내보내는 유독물질 비중이 높아진다.

때문에 냉각 장치는 필요할 때만 작동한다. 각 부품들이 차가우면 작동을 하지 않아 서둘러 적정 온도로 높이기 위함이다. 이 역할을 하는 부품이 서모스탯이다. 서모스탯은 냉각수의 온도에 따라 밸브가 열리고 닫혀 엔진의 온도를 일정하게 유지시켜주는 장치다.

저온 상태라면 서모스탯 밸브가 닫힌다. 그럼 냉각수는 라디에이터를 지나지 않고 바로 엔진 내부를 순환한다. 이후 적정 온도에 도달하면 서모스탯 밸브가 열리고 냉각수는 엔진을 지나 라디에이터를 통과해 온도가 낮아진 이후 엔진으로 돌아가 열을 흡수한다. 이렇게 냉각수의 경로를 바꾸는 것을 바이패스라고 한다. 일반적으로 서모스탯은 섭씨 80도대 내외에서 작동하도록 설계됐다.

최근에는 보다 똑똑하게 열 관리를 하고 있다. 엔진의 동력이 아닌 전기 모터를 활용해 엔진 부담을 줄이는 전자식 워터펌프, 엔진 회전수와 별도로 회전수가 조절되는 지능형 냉각 팬, 냉각 부하에 맞게 냉각 유량을 결정할 수 있는 밸브도 장착된다. 심지어 실린더 헤드 가스킷에서 온도 측정을 하고 이를 바탕으로 냉각 시스템을 정밀하게 제어할 수 있도록 기술이 발전했다.