• 동력기계공학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.11-18
• /
• 2012

대형 상용 엔진에서 발생하는 유효 도시 마력의 약 4~15%는 마찰 손실을 통해서 사라지며 마찰 손실 중 약 40~55%는 엔진 실린더와 피스톤 사이의 마찰에 의하여 발생하여, 엔진 전체에서 발생하는 마찰 손실 중 가장 많은 부분을 차지하고 있다. 이 연구에서는 엔진 실린더 라이너의 온도 분포 개선을 통해 라이너를 따라 유막을 형성하고 있는 윤활유의 적정 점성을 유지시키는 방법을 제시하고자 한다. 피스톤-라이너에서 발생하는 마찰 특성은 피스톤의 행정 위치에 따라서 접촉 마찰과 유막에 의한 마찰로 구분되며 이에 따라 요구되는 윤활유의 점성 특성 또한 달라진다. 먼저 해석 모델을 통하여 실린더 라이너 내부 온도 분포 특성을 확인한 후 피스톤 마찰 특성을 고려한 적정 온도 분포를 고찰하며 실린더 라이너에 열저항 코팅을 통해서 이를 구현하였다. 또한 실린더-피스톤 간의 마찰/윤활 해석을 통하여 열저항 코팅의 마찰 개선효과를 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 1992년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 20 Nov. 1992
• /
• pp.31-35
• /
• 1992

자동차 관련 소음 및 진동중 엔진과 관련된 것은 흡.배기계 소음과 엔진 자 체의 각 구동 부위 및 연소실 소음으로 대별하여 볼수 있다. 특히 연소실 소 음의 경우에는 엔진 내부에서 발생하는 진동과 압력파가 엔진을 진동시키고, 이러한 엔진의 진동이 방사음을 발생시켜 형성되는 만큼 그 해석 및 공학적 접근 방법이 용이하지 않다. 연소실 소음은 압력의 갑작스런 변화에 의한 폭 발소음과 피스톤과 실린더 벽면의 충돌에 의한 피스톤 슬랩(piston slap)으로 크게 구분할 수 있으며 압력이 높지 않고 압력의 변화가 빠르지 않을 경우 에는 피스톤 슬랩이 기계적 소음의 주 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 고에서는 피스톤 슬랩에 의한 진동 현상을 예측하기 위한 이론적 접근 방법 을 제시하고 이의 타당성을 검증하기 위한 실험적 방법을 제시하고자 한다. 또한, 피스톤과 실린더의 간극 진단을 위해 슬랩 신호를 이용하는 방법에 대 해 살펴보고, 피스톤과 실린더의 충돌 속도를 통해 슬랩 신호를 줄이기 위한 엔진의 설계 방법에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 2000년도 제31회 춘계학술대회
• /
• pp.237-242
• /
• 2000

In this paper, an experiment was carried out to measure the hydrodynamic oil pressure distribution in the clearance gap between a piston and cylinder. The results showed that the pressure distributions are highly affected by the eccentricity of the piston. Therefore present experimental method can be used to enhance the performance of hydraulic piston pumps. Further experimental studies for various operating conditions and improvement in data acquisition methods are required to obtain more accurate results.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
• /
• pp.509-512
• /
• 2015

본 논문에서는 유압 실린더내의 피스톤 위치를 측정하기 위한 정전용량 센서(Capacitive Sensor) 구조를 연구하였다. 기존에 유압 실린더 내 피스톤 위치 측정을 위해 인덕티브(Inductive) 방식을 응용한 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 센서가 사용되고 있으며, 높은 정확도를 갖지만, 고가이며 구조적으로 복잡하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위한 방법으로 유압실린더 내 최적화된 구조를 바탕으로 여러 가지 비접촉 정전용량 센서 구조 방식을 연구하였다. 실험을 통하여 본 논문의 제안구조를 사용하면 유압 실린더 내 피스톤 위치측정이 가능함을 확인하였다.

• 오토저널
• /
• 제6권4호
• /
• pp.18-28
• /
• 1984

디이젤 엔진은 피스톤이 실린더 내를 왕복 운동하면서 압축행정에서 연료의 연소에 의해 발생된 고열을 받아 고온에서 작동되기 때문에 피스톤 헤드에서 받은 열은 속히 아래부분으로 전달시 키고 동시에 실린더 벽으로 전달되게 하여야 한다. 여기서 열이 문제가 되는 요소를 생각해 보면, (1) 고압 : 연소 최고폭발압력이 높기 때문에 압력상승률도 커져 격렬한 연소상태가 된다. (2) 고온 : 격심한 가스 유동과 실린더 직경이 크기 때문에 피스톤 헤드부의 온도가 높아진다. (3) 연소생성물 중에 엔진 및 윤활유에 악 영향을 주는 성분이 많다. (4) 경량, 저가격 구조 때문에 열적 및 역학적 변형이 일어나기 쉽다. (5) 사용조건이 가혹해 연료가 이상 현상을 가져온다. 위의 요소들을 가지고 온도의 분포, 열의 전달과정, 피스톤 냉각 등에 대해서 알아본다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
• /
• pp.28-28
• /
• 1999

본 연구에서는 가스 발생기에서 발생되는 고온, 고압의 가스를 이용하여 유도탄을 수직 발사하는 사출 시스템에 대해 해석적 연구를 수행하였다. 사출 시스템에 의한 수직발사 방식은 발사관내에 설치된 가스 발생기에 의해 생성된 가스가 사출 실린더의 피스톤을 구동시켜, 피스톤에 연결된 유도탄을 요구되는 높이로 사출 시킨 후 유도탄이 점화되는 발사방식이다. 이러한 발사방식은 유도탄 자체의 부스터 발사방식에 비해 유도탄의 화염에 의한 영향이 적다. 현재 사출 시스템은 가스발생기, 가스 튜브, 사출 실린더와 피스톤으로 구성되어있다. 본 논문은 가스 발생기에서 사출 실린더까지의 내부 유동장을 일차원적으로 모델링하였고, 가스발생기, 가스튜브, 실런더 내의 유동과 열전달 과정 및 유도탄의 동적거동에 대한 미분방정식을 연립하여 4th-order Runge-Kutta 방법으로 계산하였다. 또한 가스튜브와 사출 실린더의 열전달 손실에 대하여 1차원 비정상 열전도 방정식의 수치적 계산을 통해 에너지 손실을 계산하였다. 특히 해석에 사용된 작동유체인 추진제 가스의 열학적 상태량은 온도 함수의 5차 다항식으로 표현하여 사용하였다. 이론적인 해석을 통해 사출 장치 시스템의 성능 요구조건과 신뢰성을 만족시키기 위한 가스발생기의 추진제 그레인 및 사출 시스템 설 계 조건을 도출하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1994년도 제19회 학술대회
• /
• pp.42-48
• /
• 1994

고압하에서 고속으로 작동하는 유압 피스톤 펌프(hydraulic piston pump) 또는 모터(motor) 등의 유압기계(hydrostatic machine)에서 피스톤과 실린더 사이의 간극(clearance)을 흐르는 유압유(hydraulic oil)의 유동에 관한 연구는 이러한 유압기계의 피스톤부 설계에서 특히 중요하다. 본 연구에서는 원통형 피스톤이 원통부와 테이퍼가 진 부분으로 나누어져 있는 복합(composite)형상의 피스톤에 대한 이론해석을 수행하여 피스톤의 형상이 유압 피스톤 펌프의 윤활성능에 미치는 영향을 조사하고자 한다.

• 암석학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.129-134
• /
• 1996

피스톤 실린더와 DAC 및 방사광을 이용하여 비정질의 탄질물에서 흑연으로, 흑연에서 다이아몬드로의 상변이의 가능성이 연구되었다. 속성작용이나 낮은 변성도의 흑연생성과정을 피스톤 실린더를 사용하여 0.7 Gpa와 250-$360^{\circ}C$의 환경하에서 실시되었으며 초고압 실험은 Mao-Bell형의 DAC와 EDXRD 및 방사광 가속기를사용하여 상온에서 최고압력 39.6Gpa까지 실시되었다. $Li_2CO_3$를 촉매로 사용한 피스톤 실린더 실험에서는 온도변화에 따라 TGD가 9에서 53으로 누진적으로 변화하는 무질서흑연을 얻었으며 이로부터 0.7Gpa에서 흑연화 온도는 $270^{\circ}C$와 $300^{\circ}C$사이임을 알수 있다. 흑연의 초고압 실험에서는 여러개의 새로운 XRD피크가 관찰되며 이들중에는 육방 다이아몬드의 것으로 보이는 것들로 있으리라 사료되나 이를 단정하기에는 보다 구체적인 실험연구가 필요하다. 또한 다른 종류의 고압 실험기기나 특수한 X선을 이용하여 여러 종료의 흑연시료를 대상으로한 연구가 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.9-14
• /
• 2018

가스스프링은 가스가 압축될 때 가지게 되는 압력을 스프링과 같이 사용하는 형태로, 광범위한 산업분야에 사용되고 있고 그 수요 또한 증가하고 있다. 이 가스스프링은 압축 스프링과 인장 스프링으로 나뉠 수 가 있는데, 압축 스프링과 달리인장 스프링의 경우는 피스톤 속도 제어에 대한 연구가 많이 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 2중 실린더 구조를 갖는 인장 가스스프링에서의 압력 손실 계산을 통하여 피스톤 반발압력의 크기를 이론적으로 예측하였고, 피스톤과 실린더 사이의 마찰이 작은 경우와 큰 경우에 대하여 피스톤의 실제 거동을 모사해 보았다. 수치해석을 위해서는 유동해석분야에서 가장 널리 사용되고 있는 FLUENT를 이용하였고, 피스톤의 거동을 모사하기 위하여 FLUENT에서 제공하는 6-DOF 모델과 사용자정의함수(User Defined Function)를 사용하였다. 격자는 Layering 기법만으로도 Dynamic mesh가 성공적으로 구현되도록 피스톤 전후의 유동영역을 따로 분할하여 다른 형태의 격자를 생성하였다. 해석 결과 두 경우 다 최종적으로는 목표로 하는 속도로 피스톤이 복귀하는 결과를 보였으나, 최종 속도에 도달하는 과정에서 다른 차이를 보였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
• /
• 한국윤활학회 1993년도 춘계학술대회 및 공장견학
• /
• pp.97-107
• /
• 1993

프시톤 형상에 관한 연구는 엔진의 열효율을 상승시키는데 중점을 두었으나 캘리포니아주의 환경 관련 법안을 계기로 공해 물질의 배출을 중이는 방향으로 연구가 이루어지고 있다. 즉, 실린더내의 최고 온도와 압력을 적정한 수준에서 조절하여 공해물질의 방출을 극소화시키면서 열효율을 높힐 수 있는 방안에 대한 연구를 많이 진행하고 있다. 본 논문은 유한요소법을 이용하여 저마찰 패드식 피스톤에 대한 트라이볼로지적 해석으로 피스톤의 편심에 따른 압력 분포도 해석, 마찰력과 피스톤의 동특성에 대하여 알아보고자 한다. 이들을 해석하기 위한 가장 중요한 역학적 상태량은 피스톤 표면의 압력 분포와 피스톤의 편심량이며 특히, 압력 분포 해석은 피스톤의 유막 설계시 기본이 된다.