• 제목/요약/키워드: 피스톤형상

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엔진 관성력과 피칭모멘트 저감을 위한 밸런스샤프트의 동역학 설계 (Dynamic Analysis Design of Balance Shaft for Reducing Engine Inertia Force and Pitching Moment)

  • 김병준;부광석;김흥섭
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.307-313
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    • 2022
  • 차량 실내소음이 엔진의 고출력화와 경량화로 인해 더욱 심각해져 엔진진동의 저감의 중요성이 높아지고 있다. 최근 엔진진동 저감의 대표적인 방법으로 밸런스샤프트 부착이 제시되고 있다. 밸런스샤프트는 피스톤과 콘로드 등의 왕복운동에서 발생하는 진동을 임의의 편심질량을 이용하여 상쇄시키는 장치이다. 따라서 밸런스샤프트는 연비향상 및 차량의 승차감을 동시에 향상시킬 수 있다. 본 논문은 엔진구조로 인해 발생하는 관성력을 유도하고 이를 상쇄하기 위한 밸런스샤프트의 불평형량과 형상을 제시한다. 제시된 두가지 형상의 밸런스샤프트를 ADAMS 다물체동역학 모델로 구현하고, 이를 동역학 시뮬레이션을 통해 실제 거동상태에서의 관성력의 저감을 확인하였다.

피스톤 스커트 표면의 트라이볼로지 거동에 미치는 표면형상과 코팅의 영향 (The Effects of Surface Porfiles and Coatings on the Tribological Behaviors of the Surfaces of Piston Skirt)

  • 조대현;정순오;원영덕;한만철;이영제
    • Tribology and Lubricants
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    • 제24권3호
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    • pp.122-128
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    • 2008
  • To reduce the friction losses and the wear amounts in the piston assembly two methods were proposed. One is the modification of surface profile of the skirt part. The surface coating is another method to protect the sliding surfaces. To modify the profile of the skirt surfaces the surfaces were ground to have three different shapes of profiles. Also, several coatings, such as graphite, TiN, and $MoS_2$, and DLC, were used to protect the surfaces of the piston skirts. The specimens of the skirt and the cylinder bores were tested with the reciprocating wear tester. SAE 5W40 engine oil was used in boundary lubrication regime. Among several coatings the graphite and DLC coatings were very effective to reduce the friction forces. Especially, DLC film represented much better tribological performances than the others. The friction coefficient of the graphite coating was the lowest, but the graphite coating was not effective to protect the surfaces.

PAD 모델링을 통한 분리메카니즘 시뮬레이션 기법 (Simulation of Separation Mechanism by Modeling a Propellant Actuated Device)

  • 오석진;이도형
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.45-52
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    • 2010
  • 본 논문에는 분리장치 종류 중 하나인 가스푸셔와 가스발생기의 수학적-물리적 모델이 기술되어있다. 준정상상태 모델이 가스푸셔와 가스발생기로 구성된 PAD의 성능해석을 위해 도입되었다. 실험적 상수인 열손실계수와 마찰계수는 시험에 의해 결정되었다. 그레인 형상설계에 기초한 가스발생기와 가스푸셔 내부의 연소과정, 유동과 피스톤 거동이 수치해석적 방법으로 시뮬레이션 되었다. 개발된 예측기법은 향후 유사한 분리메카니즘 시스템 설계시에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

직분식 가솔린기관 내에서 피스톤 형상이 연료혼합기 거동에 미치는 영향 (The Effect of Piston Bowl Shape on Behavior of Vapor Phase in a GDI Engine)

  • 황필수;강정중;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권4호
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    • pp.614-621
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    • 2002
  • This study was performed to investigate the behavior of vapor phase of fuel mixtures with different piston bowl shapes(F, B and R-type) in a optically accessible engine. The images of liquid and vapor phases were captured in the motoring engine using exciplex fluorescence method. Fuel was injected into atmospheric nitrogen to prevent quenching phenomenon by oxygen. Injection pressure was 5.1MPa. Two dimensional spray fluorescence image of vapor phase was acquired to analyze spray behaviors and fuel distribution inside of cylinder. Four injection timings were set at BTDC 90$^{\circ}$, 80$^{\circ}$, 70$^{\circ}$, and 60$^{\circ}$. With a fuel injection timing of BTDC 90$^{\circ}$, fuel-rich mixture level in the center region was highest in a B-type piston. With a fuel injection timing of BTDC 60$^{\circ}$, R-type piston was best. R-type piston shape was suitable under enhanced swirl ratio and late injection condition and B-type piston shape was right in a weak swirl ratio. It was found that the piston bowl shape affected the mixture stratification inside of cylinder.

피스톤 형상에 따른 직분식 가솔린기관 내에서의 연료혼합기 거동특성 연구 (The Effect of Piston Bowl Shape on Behavior of Vapor Phases in a GDI Engine)

  • 황필수;강정중;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.915-920
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    • 2001
  • This study was performed to investigate the behavior of vapor phase of fuel mixtures with different piston bowl shapes(F, B, and R-type) in a optically accessible engine. The images of liquid and vapor phases were captured in the motoring engine using exciplex fluorescence method. Fuel was injected into atmospheric nitrogen to prevent quenching phenomenon by oxygen. Injection pressure is 5.1MPa. Two dimensional spray fluorescence image of vapor phases was acquired to analyze spray behaviors and fuel distribution inside of cylinder. Four injection timings were set at BTDC $90^{\circ},\;80^{\circ},\;70^{\circ},\;and\;60^{\circ}$. With a fuel injection timing of BTDC $90^{\circ}$, fuel-rich mixture level in the center region was highest in a B-type piston. With a fuel injection timing of BTDC $60^{\circ}$, R-type piston was best. R-type piston shape was suitable under enhanced swirl ratio and late injection condition and B-type piston shape was right in a weak swirl ratio. It was found that the piston bowl shape affected the mixture stratification inside of cylinder.

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피스톤 링 제조용 선재의 다단 형상 압연공정 설계 (Process Design of Multi-Pass Shape Rolling for Manufacturing Piston Ring Wire)

  • 김남진;이경훈;임상혁;이제문;김병민
    • 소성∙가공
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    • 제26권1호
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    • pp.28-34
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    • 2017
  • Multi-pass shape rolling is performed to produce long products of arbitrary cross-sectional shapes. In the past, the multi-pass shape rolling process has been designed by the trial and error method or the experience of experts based on the empirical approach. Particularly, the design of roll caliber in shape rolling is important to improve product quality and dimensional accuracy. In this paper, the caliber design and pass schedule of multi-pass shape rolling were proposed for manufacturing piston ring wire. In order to design roll caliber, major shape parameter and dimension was determined by analysis of various caliber design. FE-simulation was conducted to verify effectiveness of proposed process design. At first, forming simulation was performed to predict shape of the product. Then, fracture of the wire was evaluated by critical damage value using normalized Cockcroft-Latham criteria. The experiment was carried out and the results are within the allowable tolerance.

유압모터 및 펌프용 판 형태의 새로운 분배기 개발 (Plate Type New Distributor Development for Hydraulic Motors and Pumps)

  • 진성무;김형의
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권18호
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    • pp.75-85
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    • 1988
  • 유압 펌프 또는 모터, 특히 레이디얼피스톤형 모터, 용 분배기는 동적인 평형상태를 유지하기 위해 양면이 완전히 똑같이 가공된 회전부재와 이 부재의 양면에 동적평형을 보조할 수 있도록 표면에 가공된 형상이 동일한 2개의 고정부재와 이 2개의 고정부재의 간격유지를 위하여 회전부재주위에 사각의 단면적을 갖는 원형링으로 이루어져 있다. 회전부재는 기본적으로 밸브부를 가지고 있으며 평형상태를 보조하기위해 밸브부의 외주에 정압베어링을 설치할 수도 있다. 2개의 고정 부재중 1개는 몇 개의 단이 있는 부재인데 이는 압력상승에 의한 볼트의 인장을 보상하기 위해 밸브케이싱과 축방향의 이동이 가능하도록 하기 위한 방법이다.

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실린더 벽면 변화가 2자유도계 충격흡수장치의 감쇠계수에 미치는 영향 (The Effect of Impact Absorbing System with 2 DOF Deformation According to the Variation of Cylinder Wall on Damping Coefficient)

  • 한근조;안찬우;안성찬;심재준;김성윤
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.101-105
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    • 2002
  • 컨테이너 크레인 스프레더는 체결시 발생하는 충격으로 인해 많은 고장이 발생한다. 이러한 충격력을 줄이기 위해 2자유도계 유압충격흡수장치를 설계하여 실린더 벽면의 치수변화가 감쇠계수에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 내부압력이 작용할 때 벽면 치수를 2~3Omm로 변화시켜 이때 발생하는 실린더 벽면과 피스톤 사이의 틈새는 측정한 결과 Sun이하의 치수에는 벽면형상 굴곡 되며 l0mm이상의 치수에서 감쇠계수에 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있다.

PistonCavity 형상에 따른 충돌분류의 분무거동 (The Behavior of Impinging Spray by Piston Cavity Geometry)

  • 이상석;김근민;김봉곤;정성식;하종률
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.211-219
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    • 1996
  • In a small high-speed D. I. diesel engine, the injected fuel spray into the atmosphere of the high temperature is burnt by go through the process of break up, atomization, evaporation and process of ignition. These process are important to decide the emission control and the rate of fuel consumption and out put of power. Especially, in the case of injected fuel spray impinging on the wall of piston cavity, the geometry of piston cavity gives great influence the ignitability of injected fuel and the flame structure. Ordinary, the combustion chamber of driving engine have unsteady turbulent flow be attendant on such as the change of temperature, velocity and pressure. So the analysis of spray behavior is difficult. In this study, the spray was impinged on the wall of 3 types of piston cavity such as Dish, Toroidal, Re-entrant type, in order to analyze the combustion process of impinging spray precisely and systematically. And hot wire probe was used for analyze non-steady flow characteristics of impinging spray, and to investigate the behavior of spray, the aspects of concentration c(t), standard deviation σ(t) and variation factor(vf) was measured with the lapse of time.

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Otto 엔진의 연소실 Layout (Combustion chamber layout for modern otto-engine)

  • Gruden, D.
    • 오토저널
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    • 제8권2호
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    • pp.13-21
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    • 1986
  • 점차 엄격해지는 요구조건을 만족시켜 주기 위해서는 승용차용 엔진의 실제특성과 운전특성을 지 배하는 설계변수의 조절은 불가피하며, 그중에서도 엔진의 핵심부인 연소질의 설계는 가장 중요 하다. 부분 부하에서의 SI기관의 연료경제성을 향상시키는 가장 좋은 방법이 압축비를 상승시 키는 것이므로, 앞으로의 여소실은 고압축비에서도 옥탄가가 높은 연료를 요구하는 성향을 낮 추는 특성을 갖고 있어야 한다. 새로운 엔진의 향상을 최적화하기 위하여는 quench area의 크 기와 위치 그리고 적절한 quench distance의 성질이 중요하며, 또한 연소실의 소형화, 스파크 플러크의 위치, 표면적/체적의 비 그리고 화염전파거리등도 고려에 넣어야 한다. 승용차용 엔진의 요구조건은 연소실을 피스톤 크라운에 위치시키는 용이한 방법을 통하여 해결될 수 있으며, 이 러한 형상의 연소실은 실린더 헤드에 장치한 연소실과 비교하여 다음과 같은 장점을 갖고 있다. - 스파크 플러그 주변에 연소실을 배치하기 쉽다. - 연소실 내에 quench area의 설정이 자유롭다. - 연소실 layout의 개조없이 압축비의 설정이 자유롭다. - 연소실의 조합이 간단하다. - 실린더벽으로의 열손실이 감소되어 열효율이 증대된다. - 공연비의 희박가능한계가 크다. - EGR성능이 향상되어 NOx 의 배출과 연료소비율이 감소된다. - 필요하다면 연소실실 또는 직접분사식 Diesel 기관으로서의 개조가 간단하다. 만약 생산단가가 크게 상승하지 않는다면, NOx의 배출과 연료소비율이 작으면서도, 비출력이 큰 4-밸브 연소실이 실용화 될 전망이다.

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