• 제목/요약/키워드: 연비평가

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자동차 Door용 박판 알루미늄합금의 MIG 용접공정변수 최적화에 관한 연구 (A Study on Optimization of Welding Process Variables in MIG Welding of Aluminum Alloy Sheets for automotive door)

  • 이영기;한현욱;김재성;이보영;김철희
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.28-28
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    • 2009
  • 최근 전세계적으로 유가 상승 및 배기가스 배출 저감과 관련된 각종 환경규제에 대응하기 위하여 선진 자동차회사들은 $CO_2$ 배출 저감 기술과 기존 내연기관 차량의 연비향상을 위해 엔진성능 개선, 구동시스템의 최적화, 차량 경량화, 공기저항 감소 등에 초점을 맞춰 차량의 연비향상과 배기가스 규제에 대응하고 있다. 특히, 자동차 중량의 30%를 차지하는 차체의 경량화는 엔진효율을 높여 자동차의 성능향상을 극대화시키고, 그로 인해 연비향상을 도모할 수 있으므로 환경오염 방지와 연료절감에 가장 적합하고 효과적인 방법이다. 이에 기존의 강재에 비해 비중이 낮으면서 유사한 강도와 내식성이 뛰어난 알루미늄 합금의 차체 적용에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 자동차 Door에 알루미늄 합금(Al 5052)의 적용 가능성을 판단하기 위해 반응표면분석법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정변수를 최적화하였다. 첫째, 저입열 Pulse MIG 용접에서 용접 공정 변수(용접전압, 용접속도, Gap)의 변화가 비드 형상에 미치는 영향에 대해 평가하였다. 요인분석법을 이용하여 용접 공정 변수와 비드 형상 변수와의 주효과와 교호작용효과를 분석하였고, 이를 통해 비드 형상 변수에 영향을 크게 미치는 용접 공정변수를 선별하여 다중회귀분석을 통해 용접 공정 변수 변화에 따른 비드형상 예측 회귀모델을 제안하였다. 둘째, 자동차 Door 생산 현장에서 박판 알루미늄 합금 겹치기 용접 이음부의 0~1 mm 갭 발생에 대해 강건한 용접조건을 제시하기 위해 반응표면법(Response surface methodology)을 이용하여 저입열 Pulse MIG 용접 공정 변수를 최적화하였고, 그 적용 가능성을 확인하였다.

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대형 디젤 엔진에서 최적 성능 도출을 위한 연료 분사 전략에 관한 연구 (Fuel Injection Strategy for Optimized Performance in Heavy-Duty Diesel Engine)

  • 이진우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.33-39
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    • 2019
  • 대형 디젤 엔진에서 NOx, Smoke 등의 배기가스 저감과 연비를 개선하는 것은 주요한 개발 목표이다. 이 목표를 달성하기 위한 다양한 방식 중 연료를 분할하여 분사하는 다단 분사 전략은 주요하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 다양한 조건의 다단분사 전략을 적용하여 배기가스, 연비 그리고 연소 소음 관점에서 최적의 성능을 확보할 수 있는 조건을 확인하여 개선정도를 확인하고자 하였다. 1단 파일럿 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 저감이 가능한 영역이 있으나, Smoke가 악화되는 문제가 확인되었다. 2단 파일럿 적용 시, 최대 NOx와 Smoke를 각각 73%, 84%까지 저감할 수 있었다. 연소 소음은 최대 압력 상승률 분석을 통해, 또한 연료소비율은 도시 연료 소비율을 계산하여 단일 분사와 비교하여 개선수준을 평가하였다. 이를 통해 15%:15% 2단 파일럿 전략 적용 시, 단일 분사 대비 NOx 32.9%, Smoke 60.4%, 연비 1.95%, 연소소음 19.3%의 개선을 이룰 수 있음을 확인하였다. 향후, 본 연구 결과를 기반으로 운전 영역을 확장하여 각 조건에서의 최적 연료 분사 방식 도출을 통해 전체적인 성능개선을 구현하고자 한다.

연료전지 하이브리드 자동차의 룰 베이스 전략과 최적 제어 전략의 비교 (Comparison of Rule-based Power Management Strategy and Optimal Control Strategy in Fuel Cell Hybrid Vehicles)

  • 정춘화;박영일;임원식;차석원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.103-108
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    • 2012
  • Fuel economy is an important factor in a vehicle owing to recent energy supply and environmental problems. This paper deals with fuel cell hybrid vehicles (FCHVs) and introduces a fuel economy evaluation method. The fuel economy of an FCHV depends on its power management strategy. Two rule-based power management strategies are applied to this paper and their fuel economy is evaluated based on the optimal control theory. The concept of the optimal line is also applied to this paper, which is used to compare the fuel consumption of a power management strategy to the optimal result. The two rule-based strategies are also compared to each other.

주행저항 산출방법이 차대동력계를 이용한 중대형 차량의 연비평가 결과에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Impact of Fuel Economy as Tactive Resistance Calculation Methods on HD Chassis Dynamometer for Medium-heavy Duty Vehicle)

  • 이익성;서동춘;김수형;고상철;전영운;조상현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.307-314
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    • 2015
  • The purpose of this study is know the fuel economy of difference tractive resistance calculation methods on light duty low-floor bus. Two tractive resistance calculation methods(coastdown test and JFCM conversion formula) are tested to understand the difference of fuel economy. JFCM was developed for fuel economy regulations of heavy duty vehicle. That show a big difference as a result of the calculation using coastdown test and JFCM conversion formula. The difference of the tractive resistance affects the fuel economy.

디젤차량용 오버플로어밸브 및 성능평가 시스템 구현 (Implementation of Overflow Valve and Performance Evaluation System for Diesel Cars)

  • 윤달환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.1890-1895
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    • 2013
  • 본 연구에서는 EURO5형 엔진의 오버플루밸브 및 성능평가 시스템을 구현한다. 친환경 조건에 맞도록 정밀기능을 갖도록 개발하고, 정밀측정이 가능하도록 사용이 용이한 성능평가 시스템이 필요하다. 특히 정밀제어에 따른 성능평가는 연비가 향상되고, 환경규제를 만족한다. 이에 정밀측정 성능검사기(10cc 미만에서 3.0 Bar, 150 cc 이상에서 3.3 Bar, 250 cc이상에서 4.0 Bar)를 사용한다.

등가 연료 관점에서의 동력 분배 알고리즘에 대한 연구 (Study on Power Distribution Algorithm in terms of Fuel Equivalent)

  • 김경은;김병우
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제5권6호
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    • pp.583-591
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    • 2015
  • 벨트 구동 방식의 소프트 하이브리드 자동차에 적용될 TAS(Torque Assist System)의 성능을 평가하기 위해서는 가속 성능과 연비 성능이 기존 차량보다 우수하여야 한다. 엔진, 모터, 그리고 배터리와 같은 벨트 구동 TAS의 핵심 구성 요소들은 자동차 연비 성능에 큰 영향을 미친다. 따라서, 전체 시스템 관점에서의 효율을 향상시키기 위해서는 핵심 동력원들을 제어하는 동력 분배 알고리즘에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 등가 연료 관점에서 통일된 해석 방법을 적용한 연료 소모량을 최소화하는 동력 분배 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘이 차량의 상태 정보 및 요구 동력을 고려한 구속 조건을 만족하면서 엔진의 연료소모량을 최소화하는 제어 변수들을 통해 연비 성능을 높이는 데 기여하는 것을 확인하였다. 제안한 운전 전략의 최적화 과정은 연구 개발 과정에서 시행 착오를 줄일 수 있고 제어 변수들의 특성을 빠르고 정확하게 관찰할 수 있다. 따라서 연료 소모량을 최소화하는 운전 전략을 도출해내는 방법으로 활용 가능하다.

12리터급 경유엔진을 개조한 LNG혼소 화물자동차의 경제성 분석 (Economical Evaluation of a LNG Dual Fuel Vehicle Converted from 12L Class Diesel Engine)

  • 한정옥;채정민;이중성;홍성호
    • 에너지공학
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    • 제19권4호
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    • pp.246-250
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    • 2010
  • 12 리터급 경유엔진을 개조한 LNG 혼소엔진에 대해 출력, 연비 및 배출가스등의 성능을 평가하였으며 이를 바탕으로 LNG혼소 화물 자동차의 경제성을 분석하였다. 출력은 경유엔진에 비해 5% 정도 낮은 수준으로 평가되었으며 엔진효율은 경유의 경우 37.4%, LNG혼소의 경우 35.9%로 경유엔진의 경우가 다소 높게 나타났다. 배출가스는 탄화수소를 제외하고 PM, NOx, CO 및 $CO_2$는 LNG 혼소의 경우가 낮은 특성을 보였다. 경제성 비교를 위해 연료비용과 환경비용 관점에서 각각 분석하였으며 유가보조금 및 할인을고려할 경우에도 LNG 혼소 화물차의 경제성이 있는 것으로 분석되었다.

초임계압 보일러 연소로의 진동안정성 평가기법 연구 (Vibration Stability Analysis of Furnace System in Supercritical Boiler)

  • 권혁민;조치훈;김희원;주원호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.13-15
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    • 2014
  • 최근 경제적인 연비와 효율적인 가동성, 배기가스 감소의 이유로 초임계압 보일러가 각광받고 있다. 하지만 보일러 연소로는 용접된 튜브로 구성되어 있기 때문에 연소 시 내부압력에 의해 발생되는 진동에 취약하여 이에 대한 진동안정성 평가가 필요하다. 본 논문에서는 CFD 기법을 기반으로 수행한 변동압력 해석과 단순화한 모델을 이용한 진동해석을 통하여 보일러 운전 시의 진동안정성 평가를 수행하였다. 변동압력해석은 정상상태 CFD 해석을 수행하고, 이를 이용한 음향모드 해석과 비정상상태 CFD 해석에서 변동압력을 추출하고, 음향모드 해석결과와 주파수 성분을 비교하여 검증하였으며 이를 진동해석 모델에 기진력으로 적용하여 보일러 연소로의 진동해석을 수행하였다. 진동해석 모델은 동특성을 고려한 등가물성치를 이용하여 연소로의 복잡한 구조를 단순화하였으며 buckstay 등의 방진구조를 구현하여 보일러의 진동안정성을 평가하는 기법을 정립하였다. 해석결과, 보일러 운전조건에서 비정상상태 CFD 해석을 통해 구한 변동압력과 진동해석을 통해 얻은 가속도 응답은 안정적 수준인 것으로 확인하였다. 이는 향후 유사한 보일러 안정성 평가에 적용이 가능하고, buckstay 등 보일러의 방진 구조 설계 및 평가에도 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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EURO5형 오버플로어 밸브 성능평가 모니터링 시스템 구현 (Performance Evaluation Monitoring System of EURO5 Type Valve for Overflow)

  • 윤달환
    • 전기전자학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.57-62
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    • 2013
  • 본 연구에서는 EURO5형 엔진의 오버플루밸브 성능평가를 위해 IEEE802 프로토콜기반의 성능평가 및 모니터링 시스템을 개발한다. 기존 EURO3 및 4형 자동차 엔진의 친환경 조건이 강화됨에 따라 엔진오일의 안정한 주입분사가 가능하도록 EURO5 오버플로 밸브를 설계하였다. 오버플로를 생산하는 기술은 정해진 규격에 맞는 제품이 되도록 정밀한 측정의 평가시스템 개발이 중요하다. 특히 정밀제어에 따른 성능평가는 연비가 향상되고, 환경규제를 만족한다. 이에 정밀측정 성능검사기는 10cc 미만에서 3.0 bar, 150 cc 이상에서 3.3 bar, 250 cc이상에서 4.0 bar를 사용하여 시험하고, 평가 알고리즘을 제시한다.

구조강도 해석 및 민감도 분석을 이용한 멀티하우스 보트 중량저감 설계 (Multi-house boat weight reduction design using structural strength analysis and sensitivity analysis)

  • 최보엽;손준식;이경환;송창용
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
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    • pp.193-193
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    • 2018
  • 현재 우리나라는 레저선박 및 중소형 선박, 연안소형어선에 대부분 사용되는 재질은 강도가 높고 내양품성이 우수한 FRP를 사용하고 있다. 하지만 FRP선박의 폐선 시 환경문제와 자원재활용, 선체중량에 연비 및 대기오염등에 의해 소형선박 중심으로 알루미늄선 전환이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 알루미늄 선체가 적용된 멀티하우스보트에 알루미늄선 구조기준에 따른 슬래밍하중을 적용하여 구조 강도평가를 실시하였으며, 그 결과를 통해 각 부재별 민감도 평가를 수행하여 알루미늄 구조강도기준을 만족함과 동시에 중량 저감을 하여 실제 선박설계에 적용시키고자 한다.

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