• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권6호
• /
• pp.245-250
• /
• 2015

This study investigates the lubrication characteristics of fuel injection pumps with reference to different fuel oils. Medium-speed diesel engines use fuel oils with various viscosities, such as heavy fuel oil (HFO, which is a high-viscosity fuel oil) and light diesel oil (LDO, which is a low-viscosity fuel oil). When fuel oil with a low viscosity is used, both fuel oil and lubricating oil lubricate the system. Thus, the lubrication of the fuel injection pump is in a multi-viscosity condition when the fuel oil in use changes. We suggest three cases of multi-viscosity models, and divide the fuel injection pump into three lubrication sections: a, the new oil section; b, the mixed oil section; and c, the used oil section. This study compares the lubrication characteristics with variation of the multi-viscosity model, clearance. The volume of Section b does not affect the lubrication characteristics. The lubrication characteristics of the fuel injection pump are poor when high-viscosity fuel oil transfers to low-viscosity fuel oil. This occurs because the viscosity in the new oil section (i.e., Section a) dominates the lubrication characteristics of the fuel injection pump. However, the lubricant oil supply in the used oil section (i.e., Section c) can improve the lubrication characteristics in this condition. Moreover, the clearances of the stem and head significantly influence the lubrication characteristics when the fuel oil changes.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권4호
• /
• pp.335-341
• /
• 2015

본 연구에서는 채널 벽면에 돌출물이 일정 간격으로 부착되어 있는 마이크로채널을 통과하는 2차원 스톡스 유동을 이론적으로 고찰한다. 상하 벽면에 부착된 돌출물들은 모두 반원 형상이고 서로 동일한 위상에 위치한다. 채널 내 유동의 주기성과 대칭성을 고려한 고유함수 전개법과 오차의 최소제곱법을 사용하여 유동장을 해석하여 유동함수 및 압력분포를 구하였다. 돌출물의 반경과 간격의 몇 가지 값들에 대하여 유동장 내의 유선 및 압력분포도를 보이고, 경계벽면에서의 전단응력 분포 등을 도시하였다. 또한, 돌출물의 반경과 돌출물 사이의 간격 변화에 따른 마이크로채널 내 평균 압력강하율의 변화를 계산하여 그림으로 나타내었다. 특히 상하 돌출물 사이의 틈새가 매우 작은 경우, 그 계산결과는 윤활이론의 결과와 아주 잘 일치함을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권5호
• /
• pp.213-220
• /
• 2015

This study evaluates the effect of grooves on the stem part of a plunger on the lubrication characteristics of a fuel injection pump (FIP) by using hydrodynamic lubrication analysis. The current study uses the two-dimensional Reynolds equation to evaluate the changes in lubrication characteristics with variations in clearance, viscosity, and grooves for a laminar, incompressible, and unsteady state flow. This study investigates the lubrication characteristics by comparing the dimensionless minimum film thickness or the film parameter, which is the ratio of the minimum film thickness to surface roughness. The analysis method for the groove section differs depending on the depth of the groove. For instance, in the case of a shallow groove, the film thickness equation considers the depth of the groove, while in the case of a deep grove, it considers the flow continuity. The lubrication characteristics of the FIP are more sensitive to changes in the groove width than to changes in other design variables. Moreover, the application of a groove is more effective under low viscosity conditions. The smaller the distance from the edge of the stem part to the first groove in the case of shallow grooves, the better are the lubrication characteristics of the FIP. In contrast, in the case of deep grooves, the lubrication characteristics of the FIP improve as the distance increases. The application of shallow grooves is more effective for improving the lubrication characteristics than the application of deep grooves.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제32권4호
• /
• pp.132-139
• /
• 2016

The piston of a marine diesel engine works under severe conditions, including a combustion pressure of over 180 bar, high thermal load, and high speed. Therefore, the analyses of the fatigue strength, thermal load, clamping (bolting) system and lubrication performance are important in achieving a robust piston design. Designing the surface profile and the skirt ovality carefully is important to prevent severe wear and reduce frictional loss for engine efficiency. This study performs flexible multi-body dynamic and elasto-hydrodynamic (EHD) analyses using AVL/EXCITE/PU are performed to evaluate tribological characteristics. The numerical techniques employed to perform the EHD analysis are as follows: (1) averaged Reynolds equation considering the surface roughness; (2) Greenwood_Tripp model considering the solid_to_solid contact using the statistical values of the summit roughness; and (3) flow factor considering the surface topology. This study also compares two cases of skirt shapes with minimum oil film thickness, peak oil film pressure, asperity contact pressure, wear rate using the Archard model and friction power loss (i.e., frictional loss mean effective pressure (FMEP)). Accordingly, the study compares the calculated wear pattern with the field test result of the piston operating for 12,000h to verify the quantitative integrity of the numerical analysis. The results show that the selected profile and the piston skirt ovality reduce friction power loss and peak oil film pressure by 7% and 57%, respectively. They also increase the minimum oil film thickness by 34%.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.98-104
• /
• 2022

When processing parts, the cutting oil can improve the cooling performance of the workpiece and tool to increase the precision of the workpiece or extend the life of the tool and facilitate chip extraction. Since such cutting oil has a harmful effect on the environment and the human body due to additives such as sulfur, research on a minimum lubrication supply method using an eco-friendly oil is recently underway. The minimum lubrication supply method minimizes the amount of cutting oil used during processing and processes it, which can reduce the amount of cutting oil used, but has a problem in that cooling performance efficiency is poor. Therefore, this study conducted a study on mist cooling of lubricants to reduce the amount of cutting oil used and maximize the cooling effect of processing heat generated during tapping processing. Spray pressure, processing speed, direction, and lubricant spray amount, which are considered to have an effect on cooling performance, were set as process conditions, and the effect on temperature was analyzed by performing an experiment using the box benquin method among experiments were analyzed. Through the experimental analysis results, the optimal conditions for mist and processing that maximize the cooling effect were derived, and the validity of the results derived through additional experiments was verified. In the case of processing by applying the mist lubrication method verified through this study, it is considered that high-precision processing is possible by improving the cooling effect.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2020

일반라멘가교의 거동에 영향을 미치는 여러 하중들 중에서 온도하중은 중요한 하중임에도 불구하고 이에 대한 충분한 검토가 부족한 실정이다. 일반라멘가교의 온도하중에 의한 응력을 감소시키기 위해서는 열변형으로 인한 거더의 수평변위는 자유롭고, 발생내력은 최소가 되도록 하여야 한다. 슬라이딩가교는 일반라멘가교와 달리 온도하중으로 인한 축방향 변형을 허용하여 축응력을 감소시키고 휨응력은 전달시키는 구조이다. 본 연구는 슬라이딩거더를 가진 라멘가교의 온도거동과 구조효율성을 일반라멘가교와 비교하여 분석하였다. 분석을 위하여 경간장 10, 20, 30, 40m, 교각높이 2, 4, 6m의 경우에 대하여 일반라멘가교와 슬라이딩가교의 구조해석을 수행하였다. 하중은 연직 고정하중과 축방향 온도하중을 재하하고, 마찰계수는 매끄러운 상태와 윤활상태의 중간인 0.4를 적용하였다. 구조해석결과 슬라이딩가교는 온도하중 증가에 관계없이 경간장 증가에 따라 응력이 증가하며 일반라멘가교는 온도가 증가하거나 경간장이 증가할수록 응력이 증가하였다. 일반라멘가교에 비해 슬라이딩가교의 거더 중앙부 응력은 20에서 50%, 교각 하단부 응력은 50에서 90% 감소하였다. 따라서 온도하중이 작용하는 슬라이딩가교는 축응력이 감소하며 동일 제원의 일반라멘가교와 비교하여 구조효율성을 확보할 수 있다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
• /
• pp.162-177
• /
• 2001

분자구조가 서로 다른 7종의 폴리올에스터 오일에 대한 가수분해속도가 측정되었다. 사용된 폴리올에스터는 2가 및 4가의 다가알콜과 서로 다른 탄소수의 직쇄 흑은 분기지방산으로 합성된 다가에스터 화합물이며, 이들의 가수분해반응은 p-톨루엔설폰산을 촉매로 사용하는 온건한 산성조건하에서 수행되었다 폴리올에스터 오일의 가수분해과정에서 생성되 는 부분에스터와 다가알콜 및 지방산 등의 구조가 확인되었고 반응시간의 경과에 따른 가수분해 생성물들의 농도가 측정되었다. 각 반응단계의 속도상수는 속도식과 실험적으로 얻은 각 화합물들의 농도로부터 최소제곱법에 의해 구하였고, 얻어진 가수분해 속도상수가 서로 비교되었다. 폴리올에스터 오일의 가수분해 속도는 지방산의 분자구조에 가장 크게 영향을 받는다. 즉, 직쇄지방산에 의한 폴리올에스터 오일은 분기지방산에 의한 폴리올에스터 오일보다 가수분해속도가 매우 마르며, 분기지방산에 의한 폴리을에스터 오일 중에서는 가지사슬의 모양과 위치가 가수분해속도에 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본연구에서 사용된 7종의 폴리올에스터 오일에 대한 가수분해속도는 물분자가 폴리올에스터 오일의 카르보닐 탄소를 공격할 때 인접한 가지사슬에 의한 입체장애효과를 비교함으로써 효과적으로 설명할 수 있다.