승용차용 엔진냉각

엔진 냉각은 연료 소비, 배기 가스 및 승객 편의성을 개선하기위한 끊임없이 증가하는 요구에 부응하기 위해 열 관리의 복잡한 작업으로 점차 변모하고 있습니다. MAHLE은 엔진, 충전 공기, 실내 공기 조절 및 전기 모터, 배터리 및 전력 전자와 같은 하이브리드 구성 요소에 대한 전체적인 냉각 회로 솔루션을 개발 및 구현하기위한 지식과 전문성을 갖추고 있습니다.

엔진 냉각 구성 요소, 모듈 및 시스템

배터리 냉각

증가하는 파워트레인의 전기화는 자동차 산업에서 가장 큰 기술적 트랜드 중 하나입니다. 하이브리드 자동차의 리튬이온 배터리와 파워 일렉트로닉스를 냉각하기 위해서는 40°C 이하의 온도가 되어야 하는데 이는 내부 연결된 저온 및 냉매 서킷에 의해 이루어집니다. 이는 결과적으로 각각의 부품 및 제어 시스템에 더 많은 부담을 끼치는 새롭고 복잡한 서킷을 야기합니다.

차지 에어 쿨링

연료 소비와 그에 따른 CO2 배출을 줄이기 위해 사용되는 주요 방법 중 하나는 동력 출력 및 토크를 유지 또는 향상시키기 위해서 일반적으로 터보과급기와 결합하여 배기량을 줄이는 것입니다. 터보과급기의 정도가 증가함에 따라, 압축 공기를 냉각시킬 필요성도 동시에 증가합니다. 과급 공기 냉각은 따라서 그 어느때 보다도 더 중요한 역할을 합니다. MAHLE 의 가장 최근 단계의 개발에는 흡입 파이프에 통합된 간접적인 종속 과급 공기 냉각을 포함되며, 이는 최소의 압력 손실 및 중요한 패키지 이점을 제공합니다. 그것은 2단계의 냉각 프로세스를 사용하여 과급 공기 온도를 냉각수의 온도와 비슷하게 만들어 줍니다.


과급 공기 냉각기
과급 공기 냉각에는 두 가지 형태가 있습니다.: 주변의 공기를 이용한 직접 냉각, 또는 냉각수를 통해 주변의 공기를 냉각시키는 간접 냉각이 그것입니다. 간접 과급 공기 냉각은 패키지 사이즈와 동적 반응의 측면에서 이점을 가지고 있으며, 미래에 더욱 중요한 역할을 할 것입니다. 이는 과급 공기 냉각기를 차량의 프론트 엔드가 아닌 엔진에 더 가까이 설치하는 것을 포함합니다. 간접 과급 공기 냉각에 필요한 추가적인 저온 라디에이터는 냉각 모듈에 있어서 필수적인 부품입니다. 기존의 과급 공기 냉각기에 비해 적은 저온 라디에이터의 설치 깊이 덕분에 프론트 엔드에서 더 많은 공간을 활용할 수 있는데, 이를 보행자 보호 등과 같은 다양한 측면으로 사용할 수 있습니다. 엔진에서 가까운 위치는 더 짧은 과급 공기 라인의 사용을 가능하게 하고, 이를 통해 약 50% 까지 압력 손실을 줄일 수 있습니다. 냉각된 과급 공기의 높은 밀도와 낮은 압렵 손실은 엔진에서 연소에 사용할 공기를 더 많이 확보할 수 있다는 것을 의미합니다. 그 결과 엔진의 반응성이 더욱 향상됩니다.

더 많은 정보는 공기 관리

냉각제 펌프

연소 엔진의 최적 작동 온도에 더 빨리 도달하는 것은 차량의 CO2 배출을 더 많이 줄이는데 사용할 수 있는 남은 방법 중 하나입니다. 엔진의 냉각 시동 이후에 냉각수 흐름을 정지상태로 유지함으로써 엔진의 냉각수가 엔진에서 발생하는 열을 즉각적으로 소멸시키지 않게 하기 때문에 효과적인 예열 단계를 도울 수 있습니다.

MAHLE는 수압으로 제어하는 냉각수 펌프를 개발했습니다. 심플함과 튼튼한 디자인 덕분에 이 시스템은 무게가 가벼우며, 기존의 엔진 냉각 서킷에도 적용될 수 있습니다.

냉각 모듈

냉각 모듈은 다수의 엔진 냉각 부품과 에이컨 서킷의 일부를 형성하는 콘덴서를 구성합니다. 효율성을 극대화 하기 위해서, 모든 부품들은 최적으로 연결되어 있습니다. 모듈은 차량의 디자인 컨셉트에 따라 조립되기 때문에 개발, 생산, 물류 비용을 줄일 수 있습니다.

EGR 쿨러

디젤 승용차 및 상용차에 대한 새로운 배출 기준은 더이상 엔진만 조정해서는 충족시킬 수 없습니다. 새로운 배출 기준을 충족하기 위한 시도의 하나는 냉각된 배기 가스 재순환(EGR)을 포함하는 것입니다. 엔진 배출구와 터빈 사이의 주요 배기 흐름의 일부를 추출하고, 그것을 특수 열교환기에서 냉각한 후 다시 과급 공기 냉각기의 흡입 공기 하류로 다시 주입하는 일련의 동작을 포함합니다. 그 때문에 엔진 내의 연소 온도는 낮아지고, NOx(산화질소_nitrogen oxide) 형성을 감소시켜줍니다. 냉각 EGR 기술은 1999년부터 시리즈 생산 승용차에 적용되기 시작했습니다. 가솔린 엔진에서의 냉각 EGR는 연료 소비를 줄이기 위해 향후 몇년에 걸쳐 적용될 것입니다. MAHLE 레이저 용접 배출 가스 열 교환기의 뛰어난 특징 중 하나는 뛰어난 내식성입니다.

또한 우리는 냉각기 덮개에 내장된 바이패스 부품을 특징으로 하는 전환가능한 배기가스 열 교환기를 제공합니다. 끊임없이 낮은 레벨에서 오염물 배출을 유지하기 위해, 바이패스는 특정 주행 상황, 즉 냉각 시동 단계 중에 재순환된 배기가스 냉각 기능을 사용할 수 없도록 합니다.

저온 라디에이터

간접 과급 공기 냉각 시스템에서는, 과급 공기 냉각기에서 발생하는 열이 주변의 공기에 간접적으로 방출되지 않고, 아래로 흐르는 저온 라디에이터에 의해 주변의 공기로 방출되기 전에 분리된 저온 냉각수 서킷(LT cooling circuit)과 저온 라디에이터(LT radiator)을 통해 배출됩니다. 간접 과급 공기 냉각 시스템의 저온 라디에이터는 엔진 냉각 모듈 위에 설치되며, 직접 과급 공기 냉각기에 비해 성능은 떨어지지 않으면서 크기는 더욱 작게 디자인할 수 있습니다. 이는 열이 공기에서 냉각수로 이전되기 때문입니다. 저온 라디에이터는 열에 민감한 리튬이온 배터리, 그에 따른 파워 일렉트로닉스, 또는 냉매 서킷의 콘덴서를 위한 열관리를 최적으로 수행하기 위해 선택적으로 사용할 수 있습니다.

오일 가열 및 냉각 시스템

가열 및 냉각 모듈용 열교환기는 일반적으로 엷은 판 디자인으로 되어 있으며 엔진과 트렌스미션 내의 윤활유가 가능한 한 균형잡힌 열주기를 가지도록 합니다. 이는 윤활유가 신속하게 가열될 수 있도록 해주어 냉각 시동 상태에서 연료 소비가 확연히 줄어들도록 해줍니다. 높은 오일 온도에서, 열교환기는 오일 교환 주기를 늘려주고, 과열 및 오일의 빠른 노화(산화)를 방지합니다.



현재의 MAHLE 가열 및 냉각 모듈은 채널 안내, 온도 조절, 냉각수 흐름의 여과 등도 다루고 있습니다. 최적화된 채널 안내와 냉각수 흐름의 분배는 냉각수를 엔진과 트렌스미션의 열교환기, 그리고 필요한 경우 연료로 보냅니다.

라디에이터

냉각 모듈에 있어서 가장 중요한 부품은 라디에이터로, 라디에이터 코어와 필요한 연결 및 잠금 요소를 포함한 플라스틱 탱크로 구성되어 있습니다. 라디에이터 코어는 보통 알루미늄으로 만들어져 있는 반면, 냉각수 탱크는 코어와 같이 알루미늄으로 만들어지거나 유리 섬유 강화 폴리아미드로 만들어집니다.

온도 조절 장치 및 제어 밸브

증가하는 에너지 흐름을 지능적으로 제어함으로써 넓은 범위의 엔진 냉각 업무를 수행할 수 있습니다. 다양한 시스템과 엔진 부품들은 필요한 냉각수를 공급받습니다. 현대의 시스템에서는 이것이 다양한 온도 레벨과 분리된 냉각 서킷에서 발생합니다. 엔진 운전도 온도 조절 장치와 같은 MAHLE의 지능적인 제어 시스템은 수요에 의한 정밀 온도 조절을 가능하게 하고 더 효과적인 작동, 연료 소비의 감소, 더 적은 마모, 낮은 배출을 촉진시킵니다.

전기 펌프 용 모터

물(또는 기타 액체)용 펌프는 전기 모터에 의해 구동됩니다. 이들은 젖거나 마른 회전자 환경에서 사용될 수 잇습니다. 냉각수 흐름, 연료 소비량과 오염 (CO2) 감소를 더 많이 제어할 수록, 펌프 수명이 길어지고 운전이 더 조용해지는 것은 전기적으로 구동되는 물 펌프를 갖춘 새로운 현대식 하이브리드 및 전기 승용차에서 발견되는 장점의 일부입니다. 액체에서의 운전을 위한 매우 혁신적인 회전자 보호는 안전하고 수명이 긴 운전을 보장하기 위한 모터 설계에서 사용됩니다.