자동차의 난방장치는 겨울철 실내를 따뜻하게 하고, 앞유리가 수분 등에 의해 흐려지는 것을 방지하는 역할을 한다. 히터의 열원으로서 가장 활용하기 좋은 것은 바로 내연기관에서 발생하는 열이다. 이것을 이용한 것이 온수식 난방장치이다. 하지만 운전 초기에는 엔진이 뜨거워지는데 시간이 다소 소요되므로 난방 성능이 떨어지므로 이를 보완하기 위해 보조 히터가 장착되기도 한다. 그 종류로 연소식 난방장치, PTC 난방장치, 가열플러그(글로우 히터) 난방장치 등이 있다.
1) 온수식 난방장치
- 엔진을 냉각하는 냉각수를 이용해서 난방을 한다. 히터유닛, 송풍기, 호스, 덕트 등으로 구성된다. 엔진 냉각수 호스에 병렬로 호스를 연결하고 열교환기(히터코어)를 설치하여 냉각수가 흐르게 한다. 공조장치에서 공기가 열교환기를 통과하면서 따뜻해진 공기를 실내로 주입시킨다. 거의 모든 내연기관 차량에서 사용하고 있는 방식이다.
2) 연소식 난방장치
- 주로 디젤엔진에서 사용하던 방식이다. 커먼레일 디젤엔진의 경우 열효율이 좋아 가솔린 엔진 대비 엔진이 뜨거워지는데 시간이 더 오래 걸리기 때문이다. 독립된 외부 연소기를 이용해 냉각수를 직접 가열한다. 반응속도가 빠르고 대용량의 히터를 구현할 수 있으나 구조가 복잡하고 큰 공간을 요구한다. 최근에는 많이 쓰이고 있지 않다.
3) PTC 난방장치
- PTC는 Positive Temperature Coefficient of Electrical Resistivity의 준말로, 상온 근처에서는 수십 Ω 정도로 낮은 저항을 가져 전류를 잘 통하지만, 전류가 흐름에 따라 열이 발생하면서 수 메가Ω 이상으로 저항이 커져 전류가 차단되는 재료의 독특한 전기적 특성이며, PTC 난방장치는 이러한 전기적 특성을 이용한 난방장치이다. 공조장치의 히터코어 뒤쪽에 설치하며, 추울 때는 PTC로 흐르는 전류가 많아져 열이 급속히 올라 히터로 사용되다가, 내연기관으로부터 열이 전달되어 온도가 높아지면 저항이 커져 전류를 차단시킨다. 용량은 작지만 실내 공기를 직접 가열하므로 큰 난방효과를 기대할 수 있다. 가정용 헤어드라이어나 온풍 히터에도 사용되고 있다.
4) 가열 플러그 난방장치
- 글로우 히터라고도 하며, 냉각회로에 가열 플러그를 설치하여 냉각수를 데우는 방식이다. 외기 온도가 낮을 경우 일정시간동안 작동시켜 히터 코어로 유입되는 냉각수의 온도를 높여 온수식 난방장치의 성능을 향상시킨다. 하지만 전기를 사용하기 때문에 대용량 구현이 어렵고 반응속도가 느려 현재는 많이 사용하고 있지 않은 방식이다.
출처:
자동차 난방 장치 개요 및 작동원리
난방장치 -자동차의 난방장치는 주로 겨울철에 사용하며 사용하는 시스템으로 어떤 열원을 사용하느냐 따라 몇 가지 방식으로 나누어진다. 디젤엔진의 경우 열효율이 좋은 대신 폐열이 적어 냉
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https://toytechs.com/wp-content/uploads/2018/09/automotive-cooling-system-image.jpg
관련문항: (차량기술사 2021년 125회차 2교시 5번 문제)
내연기관 자동차에서 난방장치의 개요를 설명하고, 온수식 난방장치, 연소식 난방장치, PTC 난방장치, 가열플러그 난방장치에 대하여 설명하시오
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