CB400 - An engine coolant boiling temperature change because of a radiator cap pressure.

지난 시험 주행에서 정지 후 바람이 불지 않을 때 엔진이 오버히팅을 해서, 냉각수가 넘치는 현상이 있었고, 이 현상을 후에 조사해 보니 내 CB400은 서모스탯이 없으면 과냉이 아니라 오버히팅을 하는 구조였다.

첨언하면, 서모스탯이 라디에이터로 보내주는 밸브를 여는 작용만 하는 것이 아니고 라디에이터를 거치지 않고 엔진으로 바이패스되는 냉각수 구멍을 막아주는데, 서모스탯을 제거하면 바이패스 구멍을 막지 못하여 라디에이터로 가는 냉각수 일부를 바이패스 시켜서 엔진으로 보내기때문이다.

주행 중에는 불어오는 바람에 의하여 그나마 냉각이 되지만, 서행이나 바이크가 서 있을 때는 라디에이터로 가는 냉각수량이 적고 뜨거운 냉각수가 엔진으로 들어오기때문에 오버히팅이 되는 것이다.

그래서 전 주인이 제거해 놓은 서모스탯을 다시 돌려 놓기로 했다.
다마스의 서모스탯이 외관 치수와 동작 온도까지 82도로 정품과 동일했다.
최대로 열리면 바이패스 구멍도 잘 막아주는 것도 확인했다.

우선 분해한 서모스탯 하우징을 닦는다.
와이어 브러시와 철솔을 이용해서 닦았다.

닦는게 너무 귀찮다. 이 정도까지만 벗겨낸다.

라디에이터 캡 장착 용 플라스틱 부품도 이 모양이다.

닦아서 이 정도까지는 만들어 놨는데, 오링 턱 부분이 삭아서 괜찮을 지 모르겠다. ㅋ

주문한 오링이 왔다.
플라스틱 부분 쪽에 씰링 용으로는 S-20, 서모스탯 하우징 커버 용으로는 S-48
정품말고 실리콘으로 주문했다. 일반 NBR 오링보다는 월등히 비싸다.

같이 주문한 스테인리스 육각 머리 볼트도 왔다.
그런데 머리가 원래 것보다 크다.

머리가 어디 걸려서 안 들어가면 어떡하나 걱정했지만, 다행이 문제 없이 들어간다.

오링 면이 너무 손상되어서 어떻게 할까 고민하다가 실리콘으로 턱을 만들어주기로 했다.
가스켓 본드가 없어서 일반 실리콘을 사용했지만, 150도까지 사용할 수 있으므로 문제 없다.

써모스탯 및 새로 구매한 실리콘 오링을 넣고 조립한다.

자, 다시 바이크에 장착.

이제 다시 냉각수 순환 테스트를 시작한다.
우선 라디에이터 캡은 다마스 것인 0.9바를 장착하였다.
순정은 1.1 바 짜리인데, 0.9 바를 사용하면 냉각수가 쉽게 끓는다는 의견이 있어서, 실제 그런지 테스트를 해보기 위해서이다.

물론 냉각 관로 내의 압력을 높게 유지하면 끓는점이 높아지는 것은 사실이다.
그러나, 0.9바와 1.1바의 압력 차이인 0.2바로 인한 끓는 점 온도 차이는 몇 도 안된다.

왜냐면, 냉각수에 부동액 : 물 = 50:50 을 사용하면 끓는 점이 108도로 상승하고, 포화증기압표를 보면 물은 대기압(1바)에서는 100도에서 끓지만 2바에서는 120도에서 끓기 때문이다.
( https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=ksp913&logNo=220529926267&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F )

즉, 라디에이터 캡 0.9바 짜리가 냉각 관로를 가압해주는 총 압력(대기압+증기압)은 1.9, 라디에이터 캡 1.1바에서 가압해주는 총 압력은 2.1바이므로 2바일 때 120도 인 것을 고려해보면 1.9와 2.1 바에서 끓는 온도 차이는 4도 정도 밖에 차이가 안 나는데다가 부동액으로 인한 끓는 점 상승까지 고려하면 0.9바 라디에이터 캡을 사용했다고 하더라도 120도 한참 위에서 끓을 것인데, 라디에이터 팬 스위치가 100도에서 동작하므로 부동액이 120도  위의 끓는 점까지 온도가 올라가기 쉽지 않기 때문이다.

그러나 지난 번에는 주행 중에 중립을 잡으면 엔진이 꺼지는 등, 온도를 측정해보지는 못했지만 엔진 온도가 상당히 올라갔었던 것으로 추정된다.

위에서 설명한 대로, 지난 번 부동액이 끓은 원인은 0.9바 라디에이터 캡이 원인이 아니고, 제거된 서모스탯 때문이라고 추정되므로, 라디에이터 캡은 그대로 지난 번처럼 0.9바를 사용하고 서모스탯만 장착하여 엔진 온도를 올려서 냉각수가 끓는 지, 테스트를 실시한다.

결과는 다음과 같다.

동영상 내에서 서모스탯과 라디에이터 팬 스위치를 헛갈려서 말하고 있으므로 잘 새겨서 듣도록 할 것.

결론은 지난 번에 쿨링 시스템에 관하여 설명할 때 추정했 듯이 서모스탯이 원인이었다.

서모스탯은, 동작온도 이상으로 엔진 온도가 올라갔을 때, 라디에이터 쪽으로 냉각수를 흘려 주는 역할을 함과 동시에 엔진 냉간 시에 엔진 쪽으로 바이패스 시켜주던 뜨거운 냉각수를 막아주는 두 가지 역할을 하기때문에, 라디에이터로 가는 냉각수량을 늘려줄 목적으로 제거를 하면, 바이패스 되는 온수를 막아주지 못하기 때문에 엔진이 오히려 과열된다는 것이 지난 번에 결론이었고,
이번엔 지난 번과 모든 것이 동일한 조건에서 서모스탯만 장착을 한 결과인데, 0.9바의 라디에이터 캡을 사용해도 냉각수가 끓어서 넘치지는 않는다는 것을 실험적으로 증명하였다.

물론 1.1바 라디에이터 캡을 사용했을 때 보다는 약 4도 정도 낮은 온도에서 끓을 것이기 때문에 아주 고온에서는 불리할 것이나 금번 0.9바에서 테스트했을 때 외기 온도는 30도 정도 였고, 라지에이터 팬이 돌아가면 라디에이터는 98도 정도를 유지했고 엔진에서 나오는 냉각수는 104도 정도 였으므로, 0.9바 라디에이터 캡을 사용했을 때 냉각수가 125도 정도에서 끓는다고 가정했을 때 실험 했을 때의 외기보다 약 20도 정도 높은 약 50도의 외기에서 끓을 것이고, 1.1바 캡을 사용하면 약 54도 정도에서 끓을 것이다.

실제로는 외기 온도가 50도나 되는 날은 우리나라에서는 겪기 힘든 온도이므로 0.9바 라디에이터 캡을 사용한다고 해도, 일반적인 조건에서는 문제가 없을 것이다.

결론 :
냉각 시스템(워터펌프, 부동액, 냉각수 관로, 라디에이터 상태, 서모스탯 하우징 상태, 서모스탯, 라디에이터 팬, 라디에이터 팬 스위치 등)이 정상 상태라면 0.9바 라디에이터 캡을 사용한다고 해서 정품인 1.1바 라디에이터 캡에 비해 큰 문제를 발생시킬 가능성은 낮다.

이렇게 실험을 마치고 가평 쪽으로 왕복 130km 정도 시험 주행을 다녀왔다.

하~
유명산 와인딩 코스를 2,3단으로 올라가는데 그 깨끗한 4기통 소리가 머리 끝까지 자극하며 짜릿 짜릿 했다.

이번 엔진 및 캬브 오버홀은 성공적이다. ㅎㅎ

유명산 넘어가서는 토요일 오후라서 정체가 많이 되었었고, 10분 가까이 신호 대기(경찰이 신호를 조작하고 있었다. 왜 그렇게 이 쪽 신호를 안 주던지. 쯧.) 하느라 아이들링 하며 서 있었지만 오버히트하는 현상은 없었다.
그 뿐만 아니라 양평가는 길 역시 많이 막혀서 30분 넘게 거의 서다 가다를 반복했지만 역시 문제 없었다.

이로서, 냉각수 오버히트 현상도 원인을 찾고 해결했다.

이제 환검 받으러 가야지.^^


Leonard.