• 오토저널
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 1991

디젤 기관의 출력 성능을 향상시키기 위하여 실린더 내로 흡입되는 공기를 적극적인 방법으로 밀도가 높은 공기로 압입시키는 과급기는 디젤기관의 종합 성능을 결정하는 중요한 인자가 되고 있다. 이와 같은 관점에서 터보 과급기의 성능을 규명하고 과급기의 특성에 관한 사항을 열역학적 해석과 압축기 및 터빈의 성능 특성을 살펴보기로 한다. 여기서는 주로 과급기의 성능 특성을 중심으로 다루기로 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권3호
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• pp.33-41
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• 1995

본 연구는 터보 과급기 부착 디젤 기관의 급가속 운전시 기관과 과급기의 과도 응답 성능을 규명하고 이를 개선하기 위한 실험을 수행하였다. 과도 응답 성능 구명은 일정한 회전 속도로 정상 운전중인 기관의 연료 펌프 랙을 10%에서 40%까지 일정 시간동안 급가속하였을 경우에 대하여 수행하였으며, 이때의 과급기 응답 지연 현상을 개선하기 위한 실험은 급가속과 동시에 압축기 출구의 흡기메니폴드 내에 일정한 압력의 공기를 추가 분사하는 방법을 이용하였다. 그리고 공기 분사 압력, 공기분사 기간, 가속률, 가속 시간 등이 압축기 출구의 압력과 온도, 터빈 입구의 압력과 온도, 실린더 압력, 기관과 과급기 회전 속도 등의 응답 성능에 미치는 영향을 가속전 정상 상태의 기관 회전 속도와 적용부하의 변화에 따라 시간의 함수로 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.9-15
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• 2018

본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 타입의 승용차용 터보과급기 저널 베어링를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 마그네틱 커플링으로 구성하였다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 터보과급기 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드 셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 오일 압력 3bar와 4bar로 오일을 공급하는 상태에서 오일 온도를 $50^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지 $10^{\circ}C$ 간격으로 변화시키면서 터보과급기를 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동시켰다. 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하였으며, 과급기 회전속도의 1.6 승에 비례함을 보였다. 오일 온도가 증가함에 따라 마찰손실은 감소하였으며, 오일 압력이 증가함에 따라 마찰손실은 증가하였다. 따라서 적절한 오일 온도와 압력을 유지하는 것이 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.585-591
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• 2017

본 연구에서는 터보과급기의 성능을 저해하는 주요 인자 중 하나인 마찰손실에 대한 연구를 수행하였다. 실제 엔진에서 빈번하게 사용되는 저속 구간에서의 승용차용 터보과급기의 마찰손실 측정 장치를 개발하고, 30,000~90,000rpm의 저속 영역에서 작동하는 터보과급기의 마찰손실을 측정하였다. 플로팅 베어링 타입의 승용차용 터보과급기를 실험 대상으로 선정하였으며, 마찰손실 측정 장치는 구동 모터, 오일 공급 시스템, 커플링으로 구성되었다. 실제 차량의 저속 운전 상황을 모사할 수 있도록 설계, 제작되었고, 회전속도, 오일 온도 및 압력을 실험 변수로 선정하였다. 또한, 마찰손실 측정 장치는 로드셀을 사용하여 발생하는 마찰 토크를 직접 측정하여 마찰손실을 산출하였으며, 마그네틱 커플링을 통해 구동 모터의 동력을 터보과급기 축에 전달하고, 오일 공급 시스템을 오일 온도 및 압력을 조절하였다. 온도 $60^{\circ}C$와 $90^{\circ}C$, 압력 4bar의 오일을 공급하는 상태에서 터보과급기가 회전수 30,000~90,000rpm으로 작동할 때 터보과급기 회전속도 증가할 때 마찰손실은 증가하며, 대략적으로 과급기 회전속도의 1.4~1.8 지수승에 비례함을 보이고 있다. 또한 오일온도가 $60^{\circ}C$에서 $90^{\circ}C$로 증가할 때 마찰손실은 최소 41%, 최대 63% 감소하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권7호
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• pp.86-93
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• 1999

Turbocharger has been used to increase the performance of diesel engine, especially ship engine , for years. Recently, the turbocharger is being adopted not only for an agricultural engine but also for an automobile engine. To improve the performance of diesel engine , the problem of the reduction of A/F ratio in high speed should be solved. Turbocharger is well known for its cost effectiveness, reliability and duration . In this study, an experiment was conducted to verify simulation program . The results for natural aspiration engine and turbocharged engine were compared. In order to estimate the characteristics of exhaust gas, D-13 mode was selected. Power, torque and BSFC of turbocharged engine were increased than those of natural aspiration engine by about 48%, 46% and 5%, respectively . The components in exhaust gas except NOx from turbocharger engine were less than the amount set up for 2000-year regulation.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권8호
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• pp.1575-1582
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• 1992

본 연구에서는 정상운전 중인 4사이클 6실린더 터보과급 디젤기관에 갑자기 큰 부하가 작용하였을 경우, 기관 및 과급기 관성 모멘트의 변화가 기관과 과급기의 실제 회전속도, 압축기 압력비, 실린더내 공기유량, 연소효율, 배기온도 등의 과도 응 답성능에 미치는 영향을 시뮬레이션해석과 실험을 통하여 규명하였다.

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.90-98
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• 2002

본 연구는 선회유동과 연소인자가 9.4L인 터보과급 디젤엔진의 성능과 배기가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 일반적으로 디젤엔진의 연소과정에서 선회유동은 분사되고 있는 연료와 흡칩공기의 혼합을 촉진시켜 줌으로써 엔진성능을 향상시키는데 매우 중요한 인자가 된다. 특히 터보과급 디젤엔진에서는 실린더내의 고온.고압가스로 인하여 연비와 NO$_{x}$ 농도는 서로 상반관계를 가지므로 적절한 용량의 과급기선정으로 흡.배기시스템, 분사시스템 및 연소실의 설계 등을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과로서, 정상유동실험을 통하여 선회비가 증가함으로써 평균유량계수가 감소하고, 반면에 걸프 펙터가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엔진실험을 통하여 흡기포트의 선회비 2.43, 분사시기 BTDC 13$^{\circ}$ CA, 압축비 16, 리앤트란트 5$^{\circ}$형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.28*6 및 과급기 GT40(압축기 A/R 0.58, 터빈 A/R 1.19)의 적용인자가 최적의 성능 및 배기가스를 만족시킬 수 있었다.

• 오토저널
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• 제15권2호
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• pp.11-22
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• 1993

오늘날 자동차용 엔진에 대한 사용자의 요구는 여러가지가 있지만 그 중에서도 손쉬운 운전, 고 출력화, 응답(response)의 향상 등의 요구는 지금 이후로도 계속되리라 생각된다. 슈퍼차저도 이러한 요구에 의하여 사용되고 있으며 이제는 엔진의 보조적 향상책으로 뿐만 아니라 엔진에 있어서 필요 불가결한 것으로써 확실히 정착되리라 생각된다. 본 고에서 살펴본 바에 의하면 스크류식 슈퍼차저가 테스트된 4종류의 슈퍼차저중에서 가장 나은 성능, 과급압, 토르크를 주고 있으며, 또한 가장 소형이며 경량이다. 또한 스크류로타는 팽창기로써 효율 높게 작용할 수 있어, 이의 채용으로 기존의 터보콤파운드시스템 보다 8-10% 에너지 효율이 높게됨이 알려지고 있다. 그러므로 스크류로타를 이용한 터보콤파운드시스템은 기존의 어떤 시스템보다도 효율이 높은 시스템으로 발전할 수 있는 가능성이 높아 이의 연구가 적극 추진되어야 하겠다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.664-675
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• 1990

본 연구에서는 기관의 내벽면 열전달계수 측정에 직접 사용되는 열전달량을 측정하기 위해서 풍동실험, 냉각수 전열량 및 비등율 측정실험, 오일팬으로의 전열량 측정심험등의 열전달량 측정실험과 과급기에서 압축기와 터빈의 입출구 엔탈피 변화를 측정하고 이를 종합하여 기관에 소요된 단위 연료 발열량에 대한 에너지 소비내역과 과급기의 시스템 효율등을 산정하고 이들을 기관 운전조건의 변화에 따라 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.723-729
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• 2019

터보과급기는 엔진에 장착하여 연비를 개선하는 효과적인 장치로 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 광범위하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 사용되는 트윈스크롤 터보과급기에서 발생하는 맥동유동의 질량유량을 측정하였다. 자체 설계 제작한 맥동유동장치를 사용하여 맥동이 있는 비정상상태에서 유동의 질량유량을 측정하였고, 맥동이 없는 정상상태의 질량유량과 비교 분석하였다. 맥동유동장치는 회전하는 상판과 고정된 하판을 사용하여 변하는 엔진의 배기밸브 유효면적을 반영하였다. 맥동이 있는 비정상상태 질량유량을 측정하기 위하여 차압식 압력계를이용한 오리피스 유량계를 사용하였다. 이때 기체의 온도와 절대압력을 측정하여 기체 밀도 변화를 고려하였다. 터보과급기의 저속 성능을 분석하기 위하여 압축공기를 사용하여 터보과급기 회전속도 60,000rpm에서 100,000rpm의 범위에서 측정을 수행하였다. 비정상상태의 질량유량은 정상상태와 비교하여 크게 다른 결과를 보였다. 정상상태 질량유량 계수는 터빈 팽창비가 증가함에서 따라 증가하지만, 비정상상태 질량유량 계수는 정상상태 값 주변의 히스테리시스 루프를 형성하며 변화량은 정상유동 기준 최대 5.0배이다. 이것은 맥동유동에 의하여 터빈 볼류트 공간에서 충진과 방출이 일어나기 때문이다.