열심히 일하는 모터를 식히는 방법
가장 열이 나는 곳을 오일로 직접 식혀주는 유냉식이 대세다.
엔진처럼 연료를 직접 태워 발생하는 직접적인 열은 없지만 전기차의 모터도 많은 열을 낸다. 빠르게 회전하면서 마찰하고 여러 겹으로 감은 코일에 전류가 흐르면서 전선의 저항을 통해 발생하는 열을 식혀주어야 한다. 냉각이 잘 되는 모터는 더 많은 전류를 흘려보내도 안정적으로 작동해서 출력과 효율을 높일 수 있고, 부품의 내구성도 좋아진다. 특히 모터에 장착된 영구 자석들의 세기가 고온에서는 약해지는 특징이 있기 때문에 전기차의 모터도 냉각이 필수다.
바람으로 식히는 공랭식 - 차체 설계 때부터 공기의 흐름을 잘 제어하는 것이 중요하다.초기에는 바람으로 모터를 냉각시키는 방법인 공랭식이 주를 이루었다. 별도의 레이아웃 없이 방열 핀을 통해 열전달을 하는 방식으로 외부의 공기 흐름이 모터에 잘 전달하기 위한 차량 설계가 필요했다. 그러나 이런 간접적인 방식으로는 출력이 전기차 모터를 감당하기에는 한계가 있다.
더 적극적으로 엔진처럼 모터에도 겉면의 하우징에 냉각수가 다닐 수 있는 길을 만들어 냉각하는 수랭식이 도입되었다. 구조가 간단하고 기존 차의 라디에이터 시스템에 흐르는 냉각수를 그대로 활용할 수 있다. 하지만 전류가 흐르는 모터 코어 부분에 직접적으로 닿을 수 없어 냉각 효율이 떨어져서 코나, 리프 이후에는 적용되는 모델이 없다가 최근 아우디에서 회전자 중심에 별도의 냉각수 라인을 추가하는 개선 모델을 발표하기도 했다.
요즘은 모터의 고정자와 회전자에 직접 오일을 분사하여 냉각하는 유냉식이 대세다. 열이 가장 많이 발생하는 지점을 직접 식혀주고 회전할 때 발생하는 마찰력도 줄여 줄 수 있어 일석이조다. 감속기의 윤활오일과 겸용으로 사용할 수 있고 하우징에 별도의 냉각수로를 더할 필요가 없어 더 콤팩트하게 설계도 가능한다. 테슬라가 관련된 특허를 오픈하면서 아이오닉 5, 기아 EV6, 제네시스 G80, Bolt 등 많은 전기차들이 유냉식을 적용하고 있다.
