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워터펌프
워터펌프(water pump)는 엔진을 적정 온도로 유지하기 위해 냉각수를 순환시켜주는 펌프이다. 물펌프 또는 냉각수 펌프라고도 한다.
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개요
워터펌프는 엔진 냉각수를 순환시키는 역할을 한다.[1] 자동차 엔진에는 끊임없이 연료가 폭발하고 있기 때문에 매우 뜨거운 상태이다. 그대로 온도가 계속 올라가게 되면 알루미늄이나 철로 만들어진 엔진 자체가 녹아버리는 등 다양한 문제가 발생하게 된다. 날씨가 더워지면 엔진 냉각시스템의 역할은 더욱 중요해진다. 냉각시스템이 역할을 제대로 하지 못하면 엔진 온도가 지나치게 올라가 오버히트(overheat)를 일으키게 되며, 최악의 경우 화재까지 발생할수 있기 때문이다. 화재까지 발생하지 않더라도 냉각시스템이 제 역할을 하지 못할 경우, 엔진출력에도 좋지 않은 영향을 미쳐 차량 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 상황을 방지하기 위해 차량에 도입된 것이 바로 워터펌프이다.[2] 워터펌프를 탑재하면, 물이 흐르는 파이프가 엔진에 붙어 엔진을 식혀주게 된다. 이 물을 냉각수, 그리고 냉각수를 순환시키기 위한 펌프를 워터펌프라고 한다. 대부분의 경우 워터펌프는 엔진의 측면, 즉 엔진 자체에 부착되어 있는 경우가 많다.[3]
작동원리
워터펌프는 펌프 몸체, 임펠러, 펌프, 축, 베어링, 풀리 및 밀폐씰(seal) 등으로 구성되어 있다.[4] 자동 워터펌프의 작동 원리는 풀리를 통해 워터펌프 베어링과 임펠러를 구동하는 것이다. 엔진 워터펌프의 냉각수는 임펠러에 의해 함께 회전하며 원심력의 작용으로 펌프 케이싱의 가장자리를 향해 던져지며 특정 압력을 생성한 다음 유출 채널 또는 배수관에서 배출된다. 냉각수가 배출되어 임펠러 중앙의 압력이 감소하고 수조 내의 냉각수는 엔진 구동 식 워터 펌프의 입구와 임펠러의 중심 사이의 압력 차 하에서 수관을 통해 임펠러로 유입되어 냉각제의 왕복 순환을 실현한다.[5]
고장
워터펌프는 관리 상황에 따라서 수명이 많이 차이난다. 워터펌프가 고장나는 것은 크게 펌프 날개나 베어링이 마모되는 것과 패킹이 경화되어 냉각수가 새는 것을 들 수 있다. 워터펌프는 일반적으로는 거의 마모되지 않는다. 그런데도 마모되었다면 오염된 냉각수를 쓸 경우 혹은 냉각수 관리를 잘못한 것이다. 베어링이 파손되는 것은 벨트의 장력에 문제가 있었을 경우가 많고, 패킹이 경화된 원인은 극히 일부이다. 따라서 냉각수를 잘 관리하면 워터펌프의 수명은 늘어난다. 워터펌프가 고장 나면 전조증상이 나타난다. 더 심해지면 결국 엔진에 열이 오르는 오버히트 현상이 일어나고, 주행이 불가능하게 된다. 따라서 전조증상들이 나타나는지 신경써서 살펴봐야 한다.[6] 워터펌프 고장의 전조증상은 다음과 같다.
- 차량 전면 중앙의 냉각수 누출 : 워터펌프는 냉각수를 포함하고 라디에이터에서 엔진으로 냉각수가 균일하게 흐르도록 하는 여러 씰로 구성된다. 결국 이러한 씰과 패킹은 마모, 건조, 균열 또는 완전히 파손된다. 이런 일이 발생하면 냉각수가 워터펌프에서 누출되어 일반적으로 자동차 앞과 엔진 중앙에 있는 바닥으로 떨어진다. 차량의 중간에 냉각수가 새는 것을 발견하면 전문 정비를 받아봐야 한다.
- 헐거워진 풀리와 소음 : 때때로 엔진 전면에서 높은 음이 들리는 경우가 있다. 이는 일반적으로 순환할 때 고주파 소리를 생성하는 느슨한 벨트로 인해 발생한다. 느슨한 벨트는 일반적으로 풀리가 느슨하거나 워터 펌프 어셈블리를 작동시키는 베어링이 마모되어 발생한다. 워터펌프의 베어링이 고장나면 장치를 더 이상 수리할 수 없으며 완전히 교체해야 한다. 엔진 전면에서 큰 소리가 들리고 속도를 높일수록 볼륨이 커지는 것을 발견하면 가능한 한 빨리 전문 정비를 받아봐야 한다.
- 엔진 과열 : 워터 펌프가 완전히 고장 나면 엔진 블록을 통해 냉각수를 순환시킬 수 없다. 이는 과열 상황을 만들고 신속하게 수리하거나 교체하지 않으면 실린더 헤드에 금이 가거나 프린트 헤드 패킹 또는 피스톤이 타는 것과 같은 추가 엔진 손상을 일으킬 수 있다. 엔진 온도 게이지가 자주 뜨거워진다면 워터 펌프 문제일 가능성이 크다. 정비사에게 연락하여 이 문제를 조사하고 필요한 경우 워터 펌프를 교체해야 한다.
- 라디에이터에서 나오는 증기 : 운전 중 엔진 전면에서 증기가 나오거나 멈추는 경우 엔진이 과열되었다는 즉각적인 신호다. 워터펌프가 제대로 작동하고 물이 작동하는 라디에이터로 순환되면 엔진은 일정한 온도를 유지한다. 엔진 전면에서 증기가 나오는 것을 발견하면 안전한 곳으로 운전하고 가능한 한 빨리 전문 정비를 받아봐야 한다.[7]
교체시기 및 수명
워터펌프는 보통 10만 km 이상 사용한다. 차에 따라서는 20만 km 이상, 혹은 거의 차량 수명까지 무난히 쓰기도 한다. 그런데 흔히는 그것을 교환하려면 다른 부수비용이 드는 경우가 있다. 전에는 대부분의 차들이 타이밍 벨트로 워터펌프를 돌렸다. 그런 차는 워터펌프를 교환하려면 타이밍 벨트를 탈거해야 하는데, 그렇다보니 비용이 많이 든다. 타이밍 벨트는 엔진 속에 있어 작업 시 공임이 많이 들기 때문이다. 그래서 그러한 차는 타이밍 벨트를 교환할 때 워터펌프도 함께 교환하는 것이 더 경제적이었고, 그런 차의 타이밍 벨트의 수명이 보통 7~8만 km정도이므로 그때 워터펌프도 함께 교환하는 것이 더 일반적이었다. 최근에 출시되는 대부분의 차량은 타이밍 체인 방식이라서 교환 없이 수명까지 쓸 뿐만 아니라 워터펌프가 엔진 밖에 있어 외부 벨트로 돌리는 경우가 많다. 또한 외부 벨트의 재질이 좋아져 10만 km 이상 사용하는 것이 무리가 아니다. 워터펌프는 대부분 10만 km 이상 사용하고 교환하지만 그렇다고 차량 수명까지 교환 없이 사용하면 안 된다. 그래서 예방 정비 차원에서 구동 벨트를 교환할 때 워터펌프를 교환하게 된다.[6]
각주
- ↑ 자동차 역사가, 〈77. 워터펌프(Water Pump) (자동차 용어:엔진)〉, 《티스토리》, 2014-09-29
- ↑ 금호타이어, 〈엔진과열을 막아주는 워터펌프〉, 《금호타이어 공식 블로그》, 2017-08-04
- ↑ reze2010, 〈자동차 워터 펌프란? 이상 소음과 교환 방법 및 교환 비용까지 알아봅니다!〉, 《티스토리》, 2016-11-01
- ↑ 〈기관 19 > 냉각장치의 구성품의 구조 및 특징〉, 《강주원 자동차 홈》
- ↑ 〈자동차 엔진 수도 펌프의 작동 원리〉, 《개인 홈페이지》, 2020-05-20
- ↑ 6.0 6.1 르망, 〈(자동차 정비) 워터펌프 고장 원인과 교환주기 / 냉각수펌프 교체 시기〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-15
- ↑ 메카럽, 〈자동차 워터 펌프란? - 작동 및 사용〉, 《티스토리》, 2022-03-31
참고자료
- 〈워터 펌프 (water pump)〉, 《네이버 지식백과》
- 〈기관 19 > 냉각장치의 구성품의 구조 및 특징〉, 《강주원 자동차 홈》
- 자동차 역사가, 〈77. 워터펌프(Water Pump) (자동차 용어:엔진)〉, 《티스토리》, 2014-09-29
- reze2010, 〈자동차 워터 펌프란? 이상 소음과 교환 방법 및 교환 비용까지 알아봅니다!〉, 《티스토리》, 2016-11-01
- 금호타이어, 〈엔진과열을 막아주는 워터펌프〉, 《금호타이어 공식 블로그》, 2017-08-04
- 르망, 〈(자동차 정비) 워터펌프 고장 원인과 교환주기 / 냉각수펌프 교체 시기〉, 《네이버 블로그》, 2020-03-15
- 〈자동차 엔진 수도 펌프의 작동 원리〉, 《개인 홈페이지》, 2020-05-20
- 메카럽, 〈자동차 워터 펌프란? - 작동 및 사용〉, 《티스토리》, 2022-03-31
같이 보기
