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찬 기온으로 인한 시동 어려움은 화물차, 버스 및 장비 운행대가 겨울철에 자주 겪는 문제이다. 낮은 온도는 엔진 오일 점도를 높이고, 배터리 성능을 저하시키며, 엔진의 예열 속도를 늦춘다. 이로 인해 시동이 어려워지고, 공회전 시간이 길어지며, 근무 시작 시 더 큰 운영 차질이 발생할 수 있다. 디젤 연료를 사용하는 냉각수 히터(또는 하이드로닉 히터라고도 함)는 엔진 가동 전에 냉각수 회로를 미리 가열하여, 전원 연결 없이도 이러한 찬 기온 시동 부담을 줄일 수 있다.
왜 찬 기온 시동이 운행대 운영에 문제를 일으키는가
엔진이 매우 차가운 상태에서는 시동기와 배터리가 더 큰 부담을 느끼게 되며, 윤활유의 순환이 느려지게 된다. 또한 엔진이 적정 작동 온도에 도달할 때까지 연소 품질도 떨어진다. 전체 차량 대수를 고려할 경우, 차량당 몇 분 정도의 추가 시간이 한 겨울 내내 누적되면 상당한 운영 시간 손실로 이어질 수 있다.
많은 운용자는 출발 전 엔진을 공회전시켜 이 문제를 보완하곤 한다. 그러나 이 방법은 연료를 소비하고 엔진 작동 시간을 늘리며, 지역별 공회전 금지 규정과 충돌할 수도 있다. 따라서 교대 근무 시작 전 엔진을 사전 가열하는 것은 단순한 쾌적성 조치를 넘어서, 차량 대수의 한파 대응 운영 전략의 일환으로도 기능할 수 있다.
디젤 냉각수 히터의 작동 원리
디젤 냉각수 히터는 자체 연소실에서 차량 연료를 소량 연소시킨다. 이때 발생한 열은 열교환기를 통해 엔진 냉각수로 전달되며, 전동식 냉각수 펌프가 가열된 냉각수를 엔진 회로 내에서 순환시킨다. 설치 방식에 따라 동일한 가열 냉각수가 차량 히터 코어를 통과하여 앞유리 제상 및 실내 난방을 지원할 수도 있다.
히터는 일반적으로 시동 시 컨트롤러, 펌프, 팬 및 글로우 핀 작동을 위해 차량의 12V 또는 24V 전기 시스템을 사용한다. 따라서 이는 120V 또는 230V 일반 전원에 연결되는 전기식 침지 히터나 블록 히터와 구분된다. 이러한 육상 전원 의존성 부재는 디젤 냉각수 히터가 고정 시설에서 떨어져 주차된 트럭, 버스 및 장비에 유용한 주요 이유 중 하나이다.
디젤 냉각수 히터 대 글로우 플러그 전기식 블록 히터
글로우 플러그: 글로우 플러그는 시동 과정에서 연소실을 가열함으로써 디젤 엔진의 시동을 돕는다. 이 장치는 하이드로닉 히터와 같은 방식으로 냉각수 회로 전체나 엔진 블록을 사전 가열하지는 않는다.
전기식 블록 히터 또는 침지형 히터: 이 장치들은 전기 발열 소자를 이용해 엔진 블록이나 냉각수를 가열한다. 적절한 일반 전원 공급이 가능한 경우 효과적이나, 차량이 전기 연결 장치 근처에 주차되어 있어야 한다.
디젤 냉각수 히터: 이 장치들은 차량 자체의 연료와 저전압 전기 시스템을 이용해 냉각수를 가열하고 순환시킨다. 타이머나 원격 제어로 작동시킬 수 있으며, 육상 전원이 없는 차고, 야드 또는 외진 지역에서 운용되는 차량에 잘 맞는다.
냉각수 사전 가열의 도 fleet 이점
• 시동 시 엔진에 가해지는 열 부하를 줄여 저온 환경에서도 보다 신뢰성 높은 시동을 가능하게 한다.
• 냉각수 회로가 차량 HVAC 시스템과 통합된 경우, 빠른 온난화 및 앞유리 제상이 이루어진다.
• 차량이 운행에 들어가기 전에 긴 시간의 워밍업 공회전이 덜 필요함.
• 매우 낮은 온도에서 시동을 거는 경우에 비해, 윤활된 엔진 부품에 가해지는 냉시동 스트레스가 감소함.
• 겨울 운영 기간 동안 전체 차량 대수에 걸쳐 출발 시간이 보다 일관되게 유지됨.
차량 대수에 적합한 히터 선택하기
히터 출력은 엔진 크기, 냉각수 용량, 주변 온도 및 요구되는 사전 가열 시간에 맞춰야 한다. 경상용 차량 및 소규모 냉각수 회로에는 일반적으로 5 kW 수냉식 히터가 사용되며, 중량 차량 또는 더 큰 냉각수 용량에는 10 kW 이상의 시스템이 더 적합할 수 있다. 이는 단지 출발점일 뿐이며, 최종 선택 전에 전체 열 시스템을 반드시 검토해야 한다.
또한 12 V 또는 24 V 호환성, 냉각제 종류, 호스 크기, 펌프 용량, 연료 연결 방식, 설치 위치 및 고도 요구 사항을 확인하십시오. 차량이 EU 도로용으로 사용될 예정이라면 관련 UN R122 및 R10 승인 범위를 검토하여 정확한 히터 구성 여부를 확인해야 합니다.
혼합 플리트에 대한 설치 고려 사항
혼합 플리트 전반에 걸쳐 하나의 히터 계열을 표준화하면 예비 부품, 제어 장치 및 정비 인력 교육을 단순화할 수 있지만, 설치 키트가 모든 차량에 동일하다고 가정해서는 안 됩니다. 엔진 유형에 따라 냉각제 연결 지점, 호스 배선 경로, 마운팅 브래킷, 연료 흡입 방식 및 제어 인터페이스가 달라질 수 있습니다.
플리트 프로젝트의 경우, 가능하면 히터 플랫폼을 표준화한 후 각 차량 그룹에 대해 설치를 검증하는 것이 최선의 접근 방식입니다. 라바너(Lavaner)는 상용 및 플리트용 디젤 하이드로닉 히터 선정 및 설치 키트 계획을 지원할 수 있습니다.