It is not too much to say that, at the beginning of engine development, the most important areas for a good engine concept design is the lubrication system design. So, between right after finishing concept design and before procuring the engine, it is necessary to carry out the system lubrication analysis for the initially designed lubrication system and the related lubricating parts. Therefore, in this paper, it is to describe the results of a design review carried out the numerical net work analysis on the engine bearings and the lubrication system of an initially designed 2.0 L DOHC engine.
이 글에서는 엔진 윤활 시스템해석 프로그램의 구성 요인 및 프로우차트를 열거했으며 이렇게 만들어진 프로그램을 이용하여 엔진의 개선 및 신엔진 개발 시에 매개변수를 변화시켜가며 오일 유로의 설계와 요구되는 오일량을 결정하여 최적의 윤활시스템을 설계할 수 있다고 본다. 참고로 밸브시스템의 정상적인 작동을 유지하는 상태에서 요구되는 토출 유압과 유량이 줄어들면 오일 펌프의 용량을 줄일 수 있고 그로 인해 오일 펌프 구동손실도 줄일 수 있다. 또한 최적 유량이 공급될 때 엔진 구동손실을 최소화할 수 있다. 더나아가 본 해석으로 얻은 최적화된 유량이 만족 된 이상적인 윤활 부위의 치수가 결정된 상태에서 운동부의 마찰을 최소화하는 엔진 마찰의 수치해석적 모델을 개발하는 것도 흥미있는 과제이다. 또한 간단한 테스트 리그 제작에 의한 각 윤활 부품에서의 압력-유량 관계 실험식의 정확도를 높이는 것도 앞으로의 과제이다.
여러 가지 필수적인 윤활유 성상과 함께 요즘 개발된 엔진에서 요구되는 중요한 특성 중 하나가 윤활유 내의 공기 혼입(aeration) 문제이다. 만일 윤활유 내에 공기가 일정 한도 이상 혼입되면 윤활유가 수행하는 일반 기능 중 하중을 분산시키는 압력 분산 작용과 윤활 작용 및 마찰열을 식혀 주는 냉각 작용이 제대로 되지 않아 엔진 수명과 내구성에 심각한 문제를 초래한다. 특히 현재 밸브 소음 저감 및 정비성 향상을 위해 대부분의 엔진에서 채용하고 있는 hydraulic valve lash adjuster(HLA)에 미치는 영향이 가장 심각하다. HLA는 그 작동 특성이 엔진 오일의 비 압축성을 이용하고 있기 때문에 만일 HLA 내부의 고압실에 공기가 오일에 섞여 들어간다변 밸브 시스템 강성이 떨어지게 되어 오히려 HLA 사용 목적에 반해 밸크 이상 거동에 의한 소음이 유발될 뿐만 아니라 심하면 밸브가 파단되는 심각한 현상이 초래되기도 한다. 상기한 바와 같이 aeration 현상은 경우에 따라 매우 심각한 문제를 유발하기도 하며 엔진이 고속 고출력화 하면서 그 특성은 더욱 관심사가 되어 왔다. 따라서 엔진 각 부분의 올바른 기능과 신뢰성 확보를 위해 aeration의 특징 발생 원인 및 대책을 살펴보고 특히 oil aeration이 HLA와 엔진 베어링에 미치는 영향에 대해 분석 고찰해 봄으로써 그 특성을 이해하고자 한다.
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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1998.04a
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pp.342-346
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1998
최근의 자동차엔진에서 사용되는 윤활유에는 여러 가지 첨가물이 사용된다. 특히 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제를 윤활유의 원유에 첨가함으로써 온도 증가에 따른 점도 불안정성을 방지하는 다등급 윤활유 성격을 얻을 수 있다. 그러나 이러한 고분자량 폴리머계의 첨가물은 고온의 엔진 운전 조건에서 윤활유의 점도 안정성을 보장해줌에도 불구하고 엔진 부품들의 정상적인 운동 속도에서도($1-^6 S^{-1}$) 고 전단 변형율 속도로 인하여 유막 감소 효과를 발생 시킨다. 또한 이 첨가제들은 엔진 부품의 마찰 표면에 큰 전단 응력을 지닌 끈끈한 형태의 경계막을 형성한다. 고분자량 폴리머계의 점도 지수 향상제에 대한 예기치 못한 영향은 유막 감소 효과로 인하여 엔진 부품간의 마모를 증가 시키고 점도의 감소로 마찰을 감소 시키는 반면 경계막으로 인하여 고체면이 보호를 받는데 있다. 이러한 유막 형성의 물리적인 개념에 대하여 고체면의 끈끈한 경계막의 존재 효과와 두 경계막 사이에서 일어나는 유막 감소 효과를 표현할 수 있는 현실적인 해석의 필요성이 제기된다. 본 연구는 최근에 많이 쓰이고 있는 점도 향상제가 첨가된 윤활유가 자동차 밸브 트레인 시스템에서 유막 형성에 미치는 영향을 마찰 효율과 마모 방지의 입장에서 고찰하였다.
Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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2006.06a
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pp.37-38
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2006
저속 2행정 디젤엔진의 대형화 및 고출력화에 따라 피스톤링 및 실린더라이너 등은 보다 가혹한 마찰/마모 조건에 노출되고 있으며 비정상적인 마찰/마모 등 윤활 관련 문제가 빈번하게 발생되고 있다. 이러한 마모 문제를 해결하기 위해 윤활 설계 개선, 윤활유 성능 개선, 마모 메카니즘 규명 등의 다양한 관점에서 대책안들이 연구되어 제시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 실린더라이너의 이상 마모 현상 등을 방지하기 위한 윤활 및 마모 모니터링 기술 동향에 대해 살펴보고 윤활유 모니터링 시스템 개발 사례에 대해 소개 하고자 한다.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.10
no.4
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pp.1-6
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2002
Engine lubrication system is generally affected by vehicle driving conditions, which are composed of acceleration, braking deceleration and accelerating during cornering. The major reason is due to the oil pan system in which oil is directly influenced by inertia farce caused by vehicle driving conditions. Therefore, to confirm safety of engine lubrication system inertia farce effects are also considered in the developing state. For the purpose, we have carried the engine tilting tests using ourselves made test rig. Verifying the test results we also measured the inertia effects on the engine lubrication system using the circular tuning and slalom test with vehicle. Through the comparison study between two kinds of results we obtained that the engine tilting test rig was very useful to confirm the safety evaluation of engine lubrication system.
Recently, as a solution to the sharp drop in "power reserve ratio", it is being converted to a microgrid that enables bi-directional transmission and distribution. A microgrid is composed of a small-scale distributed power supply and a load. As a representative technology of distributed power generation, there is a Micro Combined Heat and Power system applied to homes and buildings. In this study, a safety standard was developed by dividing the power generation system, cooling system, lubrication system, and exhaust system to derive safety standards for a small gas engine power generation system with a gas consumption less than 232.6kW (200,000 kcal/h). In the case of the power generation system, a filter was installed and the system was stopped by detecting gas leakage and abnormalities in engine speed or output and the cooling system is stipulated to stop the system in case of insufficient cooling water or overheating. The lubrication system monitors the pressure and temperature of the lubricating oil and stops the system when an abnormality occurs, and the exhaust gas emission concentration regulation value was specified in accordance with domestic and foreign standards. Through the results of this study, it is judged that the safety of the gas engine power generation system can be improved and it can contribute to the commercialization of products.
Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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2000.11a
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pp.171-176
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2000
In development process of engine lubrication system, many failure cases are related with aeration problem. Therefore, it is very important to clarify the aeration in the engine oil circuit system. As of today, many factors have been introduced as the major cause in the engine oil aeration. However, still many test data related with those are required to clearly understand it. In this paper the aeration measurement system and calculation method are introduced. And also using this system we measured engine oil aeration fur various cases. From these results some conclusions are reduced.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2010.11a
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pp.548-551
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2010
A 150 lbf-thrust class micro turbojet engine has been developed. The engine could be applied to power plant for small aviation vehicle such as UAV, decoy and anti-radar missile and was designed with concepts that has small size, low-cost and high performance. A prototype was manufactured and performed the ground static test and high altitude test. This paper outlines the features and layout of 150 lbf turbojet engine and also describes the design characteristics and test results of the engine and components.
기계시스템의 구조는, 공통적으로 사용되고 있는 요소적 부품에 의해 구성되고, 이들 요소적 부품을 기계 요소(machine element)라 하여, 구조의 단위로 되고있다. 접촉식 밀봉장치는, 회전기계, 예를들면, 자동차, 선박, 반응식각반기, 펌프, 터빈, 엔진, 가정용기기등의 주로 베어링부분의 윤활유나 처리액의 기기밖으로의 누설방지장치로서 불가결한 기계요소이다. 또, 시점을 바꾸어 보면 밀봉장치(seal)의 밀봉기능은, 현재 전세계적인 과제인 성자원대책, 성에너지대책, 환경오염대책에도 밀접히 관계하고 있어, 기술적으로 더욱 개선이 요구되고 있다. 본 고에서는, 대표적인 접촉식 밀봉장치를 예로, 밀봉장치의 특징, 밀봉장치의 윤활특성, 밀봉장치에 관한 연구의 동향을 설명한다. 본 고는 저자들의 기술적 교류 가운데서 태어난 성과로, 기술의 세계에 국경이 존재하지 않는다고 증표로서, 관계자의 참고가 될 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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