배치
1 | 냉각수 펌프 |
W20.10-1071-05
냉각수 펌프 (1)는 엔진 좌측 전방에 있습니다.
역할
냉각수 펌프 (1)는 엔진 냉각 회로의 냉각수를 순환시킵니다. 이때 냉각수는 구동 상태에 따라 적절하게 순환하게 됩니다. 즉, 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)이 전자기 비스커스 팬 클러치를 이용해 냉각수 펌프 (1)의 출력을 지속적으로 조절합니다.
이를 통해 특히 부분 부하 범위일 때 출력이 낮아집니다. 출력이 낮아지면 필요한 구동 에너지가 낮아지고 연비도 이에 따라 낮아집니다.
단면도 |
2 | 기본 바디 |
3 | 커버 |
4 | 워킹 챔버(실리콘 오일로 채워짐) |
5 | 비스커스 디스크 |
6 | 중간 디스크 |
7 | 앵커(밸브 레버 장착) |
8 | O 링(실링 링) |
9 | 벨트 풀리 |
10 | 이중 칼라 베어링(드라이브 샤프트 장착) |
11 | 슬라이딩 링 실링 |
12 | 실링(엔진 측) |
13 | 펌프 임펠러 |
14 | 냉각수 펌프 속도 센서(B640)용 신호 링 |
15 | 펌프 하우징 |
16 | 솔레노이드 |
B640 | 냉각수 펌프 속도 센서 |
Y644 | 워터 펌프 솔레노이드 밸브 ON |
W20.10-1072-73
기능
엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)에 의해 구동되는 전자기 비스커스 팬 클러치를 통해 벨트 풀리(9)와 드라이브 샤프트 사이에 출력이 전달됩니다.
벨트 풀리(9)와 드라이브 샤프트 사이의 출력 전달은 워킹 챔버(4) 내 실리콘 오일의 전단 현상으로 인해 실행됩니다. 전단 현상이란 기본 바디(2)의 드라이브 슬랫과 비스커스 디스크(5)의 드라이브 슬랫 사이에서 실리콘 오일이 이동하는 것을 뜻합니다.
엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)은 전자기 비스커스 팬 클러치를 제어하기 위해 클러치 드라이브의 속도(펌프 임펠러(13) 속도)와 벨트 풀리(9)의 구동 속도를 필요로 합니다.
벨트 풀리(9)의 구동 속도는 엔진 속도와 벨트 풀리(9) 직경에 따라 결정됩니다.
이때 폴리 V 벨트를 통한 기어비가 고려됩니다.
이러한 정보가 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)에 저장됩니다.
클러치 드라이브 속도는 냉각수 펌프 속도 센서(B640)에 의해 측정되고 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)에 의해 평가됩니다.
이러한 정보를 기반으로 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)이 현재 펌프 속도와 냉각수 펌프(1)의 출력을 측정합니다.
구조상으로 냉각수 펌프(1)가 구동되지 않은 상태에서는 항상 최대 출력으로 구동합니다. 즉, 벨트 풀리(9)와 펌프 임펠러(13)가 95 %까지 구동합니다. 냉각수 펌프(1)의 출력이 낮아지면, 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)이 펄스폭 변조 신호를 이용해 워터 펌프 솔레노이드 밸브 ON(Y644)을 구동합니다.
워터 펌프 솔레노이드 밸브 ON(Y644)이 구동하면 앵커(7)가 닫힙니다. 이에 따라 실리콘 오일이 원심력에 의해 워킹 챔버(4)로부터 리드(3)와 비스커스 디스크(5) 사이로 펌핑되어 펌프 임펠러(13)의 구동 파워가 낮아집니다.
엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)은 구동 속도와 출력 속도의 지속적인 비교를 통해 현재 출력을 상시 감지합니다. 냉각 요청에 따라 엔진 매니지먼트 (MCM) 컨트롤 유닛(A4)이 냉각수 펌프(1)의 출력을 높이거나 낮춥니다.
냉각수 펌프(1)는 "Fail-safe(페일 세이프) 부품"으로 구성되어 있습니다. 즉, 정지 상태일 때의 전자기 비스커스 팬 클러치의 워킹 챔버(4)는 실리콘 오일로 채워져 있음을 의미합니다. 결함으로 인해 전자기 비스커스 팬 클러치가 전자식으로 구동하지 않으면, 가용할 수 있는 냉각 출력을 항상 100 %로 구동합니다. 하지만 온도가 매우 낮거나 엔진 냉간 시동 시에는 비스커스 팬 클러치의 구동이 제한될 수 있다는 것도 의미합니다. 점성이 매우 높고 차가운 실리콘 오일은 특히 엔진 속도가 낮을 때에는 워킹 챔버(4)로부터 펌핑되지 않아 냉각수 펌프(1)가 최대 출력으로 구동하게 됩니다.
냉각수 펌프(1)에는 다음과 같은 비상 작동 특성이 있습니다.
• 전기 오류( 예: 단선, 센서 장치 고장) 발생 시 냉각수 펌프(1)는 구조상 자동으로 최대 출력으로 구동합니다.
• 기계적 결함( 예: 비스커스 팬 클러치의 오일 누출로 인한 속도 강하 또는 폴리 V 벨트의 찢어짐)은 냉각수 펌프 속도 센서(B640)에 의해 감지되어 엔진 출력이 제한됩니다.
냉각수 펌프(1)에도 기계식 결함이 발생하고 냉각수 펌프 속도 센서(B640)도 고장일 경우에는 냉각수 온도 흐름을 통해 결함을 감지할 수 있으며 이 경우에도 엔진 출력이 제한됩니다.
결함이 발생하면 다기능 디스플레이(A1 p1) 또는 계기반(ICS) 모니터 컨트롤 유닛(A153)에 경고 메시지가 표시되어 운전자에게 알립니다.