BMW F10 M5 냉각수에 대해서 (왜 냉각수 탱크가 두 개일까??)

보통 엔진룸을 열어 들여다보면 무언가 집어넣을 수 있는 주입구가 3개 있다.

워셔액, 엔진오일, 그리고 냉각수. (파워스티어링 오일과 브레이크액은 보통 숨어있으니 패스)

아빠 차의 로망인 M5 오너로써, 필자도 뭔가 있어보이고 싶어 엔진룸을 열어 살펴보았으나.. 엔진을 기준으로 양쪽에 위치한 냉각수 주입구를 보고 멘붕을 겪은 적이 있다.

더군다나 차량 인수 후 자주가던 정비소에 가서 점검을 받을 때, 사장님이 이건 뭐 넣는 곳이지? 하시길래 M5는 냉각수 주입구가 두 개 있어요!라고 자신 있게 말했다가... 뭔 개똥 같은 소리야라는 눈빛을 받은 적이 있다.

그리고 종종 아이드라이브에 냉각수 경고등이 떠서 냉각수 보충을 했으나, 계속 경고등이 뜬다! 라는 글도 본 적이 있으며, 한쪽은 Min/Max 게이지가 있으나 반대쪽은 게이지도 없어 멘붕에 빠지는 글도 있기에 한번 정리해볼까 한다.
(말이 정리지... 해외 포럼에 올라온 좋은 글이 있어 해석해보려한다)

 

운행 중 냉각수 보충 경고등이 들어와 당황한 분들을 위해 간단히 요약하자면,
냉각수 보충 경고등이 들어왔을 경우 엔진/터보차져 냉각 시스템 탱크에 넣어줘야 한다. 위치는 엔진룸 내 운전석 앞쪽에 위치한 (앞 범퍼쪽에서 엔진을 바라봤을 때 오른쪽) 냉각수 주입구!

 

냉각 시스템

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F10 M5 기준으로 냉각수 공급이 필요한 장비는 아래와 같다.

엔진, 터보차져, ECU, 차지 에어(터보차져에서 압축/가열되어 나와 엔진으로 들어가는 라인)
(냉각수로 차량 내부 히터도 데워주지만 언급하지 않고 넘어가자)

어떤 이유인지는 모르겠지만, BMW M5는 엔진/터보차져로 공급되는 냉각 Loop과 ECU/차지에어쿨러로 공급되는 냉각 Loop을 구분해두었다. (아마 엔진/터보차져 쪽은 써모스탯을 이용해서 냉각수 유량을 조절하고, 반대쪽은 온도 조절 없이 계속 순환을 시키기 위함이 아닐까?)

 

엔진/터보차져 냉각 시스템

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아래 그림에서 보이는 것이 엔진/터보차져로 공급되는 메인 냉각수 라인이다.

1-냉각수 탱크, 2-냉각수 주입구, 15-냉각수 레벨 센서, 4-냉각수 펌프, 5-쿨링팬, 6-라디에이터(라지에이터), 9-써모스탯.

차가운 냉각수는 12번을 통해 엔진으로 공급되고, 데워진 냉각수는 11번을 통해 엔진에서 배출된다. 14번은 차량 공조기 히터이고 13번에 해당하는 워터펌프가 온수를 공급해준다.

온도에 따라 차량 시동이 꺼진 후에도 보조 전기펌프가 냉각수를 30분까지 순환시킬 수 있으며, 냉각수 쿨링을 위해 전기 팬이 최대 11분까지 돌 수 있다고 한다. (간혹 주행 후 팬이 돌 때는 엔진 쪽 냉각수가 순환을 통해 식혀지고 있는 거겠군)

 

터보차져 또한 냉각수를 이용해 냉각을 시켜준다. 주행 중일 땐, 계속 공급되는 흡기 온도와 엔진오일이 터보차져의 운용 온도를 허용 범위 내로 유지시켜주지만, 문제는 시동을 껐을 때 엔진이 멈춰 흡기 공급이 중단되고 엔진오일 순환 또한 멈췄을 때 발생된다. (이를 위해 후열을 시켜주라 하지만! M5는 필요 없다고 하니 집중해서 읽어보자) 엔진이 멈췄을 땐 배기 매니폴드의 온도가 터보차져의 베어링으로 전달되어 베어링이 손상을 입을 수 있다.

 

이를 방지하기 위해 아래 그림에 보이는 3번 전기모터가 작동하여 터보차져에 냉각수를 공급할 수 있도록 설계되어 있다. 전기모터를 통해 터보차져로 공급되는 냉각수는 엔진을 식히고 나온 냉각수로서, 엔진 냉각에 방해되지 않도록 (터보차져를 식히고 나온 냉각수의 온도가 상대적으로 높기에) 하였고, 엔진이 멈추더라도 터보차져 베어링의 냉각이 가능하도록 되어 있다. 

즉, 엔진을 식히고 나온 냉각수의 일부를 전기모터를 이용해 터보차져를 식혀주는 하나의 Loop으로 설계해 둔 것. (이 색히들 엄청 똑똑한데?)

 

ECU/터보인터쿨러 냉각 시스템 (보조 냉각 시스템)

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두 번째 냉각 시스템은 아래 그림처럼 Charge air (터보차져 인터쿨러)와 두 개의 ECU를 식혀주기 위한, 상대적으로 온도가 낮은 장비들을 식혀주기 위한 시스템이다.

A, B, J에 해당되는 3개의 라디에이터가 메인 냉각시스템의 라디에이터 아래/양쪽에 위치하고 있고, 두개의 전기 펌프 (C, I)로 냉각수 탱크 (E)에 담긴 냉각수를 순환시켜준다.

냉각수는 D, H에 해당되는 터보차져 인터쿨러와 G, F에 해당되는 2개의 ECU를 식혀준다.

 

그 말인즉슨, 3개의 라디에이터와 2개의 터보 인터쿨러(수랭식)가 장착되어 있다는 것. 게다가 메인 냉각 시스템의 엔진 라디에이터, 엔진오일 쿨링 라디에이터, 미션오일 라디에이터, 파워 스티어링 오일 라디에이터, 에어컨 컨덴서까지 합치면 총 10개의 냉각을 위한 장비들이 M5에 장착되어 있다!! (디퍼런셜 오일 냉각을 위한 냉각핀도 있네?!!)

 

지금까지 BMW F10 M5에 장착된 두 개의 다른 냉각시스템을 살펴보았다.

이제 엔진 양쪽에 위치한 두 냉각수 주입구의 역할을 확실히 알 수 있겠지?

자동차를 아끼는 오너로서 수시로 냉각수 레벨을 확인하곤 하지만, 메인 냉각 시스템의 냉각수 통에는 육안으로 확인할 수 있는 레벨 게이지가 없다. (레벨 센서가 있으니 그딴 건 필요 없다! 이건가?)
레벨 게이지의 부재로 M5 오너들 사이에선 얼마나 채워줘야 하는지 많은 고민을 하곤 한다.

확실한 답은 없으나, 해외 오너 중 BMW 테크니션으로부터 적정 높이를 알아냈다는 글이 있다.
냉각수 주입구로부터 15~18cm 아래가 최대 허용 높이라는 것!

15cm짜리 플라스틱 자를 하나 구해 주입구로 집어넣어 어느 정도까지 차 있는지 확인해봅시다!